Гибридті автомобильдерде аккумулятордың қандай түрі қолданылады?

Қазіргі уақытта гибридті автомобильдерде аккумулятордың қандай түрі қолданылады? Кобальт диоксиді, никель-металл гидриді немесе литий-ион ең көп таралған түрлері болып табылады.

Никель-металл гидриді

Бұл аккумулятор гибридті автомобильдер мен ұялы телефондарда кеңінен қолданылады. Бастапқыда аэроғарыштық қолданбаларда қолданылған оның ұзақ қызмет ету мерзімі және ақылға қонымды ерекше энергия мен қуат мүмкіндіктері бар. Ол қорғасын-қышқылды аккумуляторлар сияқты берік болмаса да, теріс пайдалануларға төзімді. Дегенмен, никель-металл гидридті аккумулятор сілтілі батареяны алмастыра алмайды. Оның кемшіліктері жоғары өздігінен разрядты, жылуды және шектеулі сақтау сыйымдылығын қамтиды.

Гибридті көліктерде қолданылатын литий-иондық және полимерлі аккумуляторлар пайдалану үшін негізінен қауіпсіз. Тойота гибридті аккумуляторына екі жылдық кепілдік 120 ай немесе 150 000 миль бойы аккумулятордың барлық бөліктерін қамтиды, егер сіз оларды теріс пайдаланбасаңыз. Дегенмен, литий-ионды және полимерлі батареялардың қызмет ету мерзімі ұқсас және олар соншалықты сенімді емес. Сонымен қатар, литий-металл гидридті аккумулятор никель-металл гидридті батареядан әлдеқайда ауыр, сондықтан олар Ni-MH батареялары сияқты берік емес.

Никель-металл гидридті аккумулятор литий-иондық аккумуляторлар сияқты қуатты болмаса да, ол литий-иондық аналогына қарағанда кішірек және жеңіл. Батарея жинағының өлшемі мен салмағы үлкен кемшілік болып табылады, сондықтан биполярлы нұсқа жақсырақ. Биполярлы батарея ұяшықтары сонымен қатар бір кеңістікке 1,4 есе көп ұяшықтарды жинауға мүмкіндік береді.

Екеуінің тағы бір маңызды айырмашылығы - литий-иондық батареяларды зарядтау жылдамдығы. Ли-ионды аккумуляторлар жылдамырақ және кенеттен қуат сұранысын көтере алады, ал NiMH батареяларының зарядтау уақыты ұзағырақ. Дегенмен, аккумуляторлардың екі түрі де гибридті автомобильдерде және қосылатын гибридтерде кеңінен қолданылады. Никель-металл гидридті аккумулятор әдетте гибридті автомобильдер үшін жақсы таңдау болып табылады, егер олар гибридті қуат блогымен жабдықталмаған болса.

Соңғы жылдары гибридті көліктердің көптеген өндірушілері литий-ионды аккумуляторларға көшті. Олар бұл материалды жаңа гибридті автомобиль қозғалтқыштары үшін құнды шикізат ретінде қайтарады. Осы уақытта NiMH аккумуляторын өндіруші автомобиль жасаушыға сирек жер металдарын жеткізе бастады. Бұл оларды никель-металл гидридті аккумуляторларды қайта өңдейтін бірінші етеді. Дегенмен, олар батарея өнеркәсібінің 100 пайыздық аккумуляторды қайта өңдеу мақсатынан әлі де алыс.

Никель-металл гидридті аккумулятор литий-ионды аккумуляторларға қарағанда экологиялық таза. NiMH батареясының энергия тығыздығы литий-ионды батареядан шамамен 40 пайызға төмен. Гибридті көліктегі үлкен батарея салмақ пен қуатқа көмектесе алады, бірақ тым ауыр батарея салмақ қосады. Болашақта аккумуляторлардың басқа түрлері автомобиль өнеркәсібінде танымал болуы мүмкін.

Кейбір автокөлік компаниялары гибридтерді жеткілікті түрде бермейді. Бірақ гибридті көліктерге сұраныс артып отырғаны анық. Бұл аккумулятор гибридті индустрияның маңызды бөлігі болып табылады және Toyota гибридтердің сатылымын арттыруға күш салуда. Компанияның соңғы инвестициясы 200 гигаватт-сағаттық аккумуляторды қамтамасыз етеді. Сонымен, гибридті көліктерде қандай аккумуляторды пайдалану жақсы?

Литий-ион

Литий-ионды батареялардың технологиясы әлі де дамып келеді, бірақ кейбір артықшылықтар анық. Бірінші артықшылық - олардың энергия мен салмақ қатынасы. Төмен салмақ сонымен қатар жақсы өңдеуге, кең ауқымға және бұралуларда жақсырақ өңдеуге әкеледі. Литий-иондық аккумуляторлардың негізгі ағымға айналуына әлі бірнеше жыл бар, бірақ олар гибридті автомобиль қолданбаларында өздерін дәлелдеуде. Міне, олардың танымал болуының кейбір себептері.

Литий-ионды батареялар жинағы электр қозғалтқыштарын қуаттандырады. Ол қорғасын-қышқылды аккумулятордан жеңіл және ұзақ қызмет етеді. Жаңа технология одан да жақсы өнімділікті уәде етеді. Литий-ионды аккумуляторлар гибридті автомобиль үлгілерінде де бар, соның ішінде жаңа Honda CR-V. Литий-ионды аккумуляторлар гибридті автомобильдер мен электромобильдердің маңызды бөлігі болып табылады.

Литий-ионды аккумуляторлар технологиясының тағы бір маңызды артықшылығы оның жылдам қайта зарядталуы болып табылады. Литий-ионды батареяларды бірнеше сағатта қайта зарядтауға болады. Бұл мүмкіндік әсіресе қоршаған ортаның ізі туралы ойлайтын жүргізушілер үшін тартымды. Бұл батареялар жеңіл, қайта өңдеуге жарамды және тек электр қуатымен 45 мильге дейін жетеді. Литий-ионды аккумуляторлар стандартты гибридтерге қарағанда жылдамырақ болуының қосымша артықшылығына ие.

Қауіпсіздік тұрғысынан гибридті көліктер салыстырмалы газ көліктері сияқты қауіпсіздікке ие. Газбен жұмыс істейтін әріптестерінен айырмашылығы, гибридтер апат кезінде құтқарушылар мен жолаушылар үшін үлкен алаңдаушылық тудырмайды. Олар металл корпуспен қорғалған және оқшаулаудың жоғары деңгейіне ие. Тойота соқтығыс кезінде олардың толық қорғалғанына көз жеткізу үшін батарея жинақтарын артқы оське жақын орналастырады. Гибридтер сондай-ақ аккумулятор кабельдерін ашық қызғылт сары жабынмен қаптайды.

Литий-иондық аккумуляторлардың артындағы технология әлі де дамып жатқанымен, оның энергия өндірісінің болашағының маңызды бөлігі болу әлеуеті бар. Жақында EPA АҚШ-тағы литий-иондық индустрияны дамытуға көмектесу үшін $1,5 миллиард грантты мақұлдады. Еуропалық Комиссияның литий шикізатының жаңа стратегиясы 2030 жылға қарай Еуропадағы литий жеткізілімін 18 есеге арттыруға және үшінші тарап елдеріне тәуелділікті азайтуға бағытталған.

Гибридті көліктер отынды үнемдей алғанымен, көмірқышқыл газының шығарындыларын азайта алады. Гибридті автомобильдерде қолданылатын қорғасын-қышқылды аккумуляторлар шығарындылардың ең жоғары деңгейіне ие және ең қымбат. Бұл улы материалдар да ауыр және гибридті автомобильдердің жұмысын баяулатады. Бұл мәселені азайту үшін өндірушілер қазір қорғасын-қышқылды аккумуляторларды никель-металл гидридті аккумуляторлармен алмастыруда. Қорғасын-қышқылды және литий-ионды гибридті аккумуляторлар арасында өнімділікте де айырмашылықтар бар.

Кобальт пен литий-ионды батареялар танымал бола бастағанымен, олардың жеткізілімінің тұрақтылығына қатысты алаңдаушылықтар пайда болды. Кобальт пен литийдің жоғары геосаяси концентрациясы және жеткізілім тізбегінің жылдам ұлғаюы материалдарды қалай тұрақты өндіруге болатыны туралы сұрақтарға әкелді. Бірақ мұның барлығын EV нарығының қарқынды дамуымен күтуге болады. Әзірге бұл технологиялар гибридті көліктер үшін жеткілікті қуат береді.