하이브리드 자동차에는 어떤 종류의 배터리가 사용됩니까?

오늘날 하이브리드 자동차에는 어떤 유형의 배터리가 사용됩니까? 이산화코발트, 니켈 금속 수소화물 또는 리튬 이온이 가장 일반적인 유형입니다.

니켈 금속 수소화물

이 배터리는 하이브리드 자동차 및 휴대폰에 널리 사용됩니다. 원래 항공우주 분야에 사용된 이 제품은 수명이 길고 특정 에너지 및 전력 성능이 합리적입니다. 납산 배터리만큼 내구성은 없지만 남용에 매우 강합니다. 그러나 니켈 금속 수소화물 배터리는 알카라인 배터리를 즉시 교체할 수 없습니다. 단점은 높은 자체 방전, 열 및 제한된 저장 용량을 포함합니다.

하이브리드 차량에 사용되는 리튬 이온 및 폴리머 배터리는 사용하기에 대체로 안전합니다. 2년 Toyota 하이브리드 배터리 보증은 물론 남용하지 않는 한 120개월 또는 150,000마일 동안 모든 배터리 부품에 적용됩니다. 그럼에도 불구하고 리튬 이온 배터리와 폴리머 배터리는 수명이 비슷하고 신뢰할 수 없습니다. 또한 리튬 금속 수소화물 배터리는 니켈 금속 수소화물 배터리보다 훨씬 무겁기 때문에 Ni-MH 배터리만큼 내구성이 없습니다.

니켈 금속 수소화물 배터리는 리튬 이온 배터리만큼 강력하지는 않지만 리튬 이온 배터리보다 작고 가볍습니다. 배터리 팩의 크기와 무게는 주요 단점이며, 이것이 바이폴라 버전이 더 나은 옵션인 이유입니다. 또한 바이폴라 배터리 셀을 사용하면 동일한 공간에 1.4배 더 많은 셀을 넣을 수 있습니다.

이 둘의 또 다른 주요 차이점은 리튬 이온 배터리의 충전 속도입니다. 리튬 이온 배터리는 더 빠르고 갑작스러운 전력 수요를 처리할 수 있는 반면 NiMH 배터리는 충전 시간이 더 깁니다. 그러나 두 가지 유형의 배터리는 여전히 하이브리드 자동차와 플러그인 하이브리드에 널리 사용됩니다. 니켈 금속 수소화물 배터리는 하이브리드 파워트레인이 장착되지 않은 경우 일반적으로 하이브리드 자동차에 더 나은 선택입니다.

최근 몇 년 동안 많은 하이브리드 자동차 제조업체가 리튬 이온 배터리로 전환했습니다. 그들은 이 재료를 새로운 하이브리드 자동차 모터의 귀중한 원료로 회수합니다. 한편 NiMH 배터리 제조업체는 자동차 제조업체에 희토류 금속을 공급하기 시작했습니다. 이것은 그들이 니켈-금속 수소화물 배터리를 재활용한 최초의 기업이 되었습니다. 그러나 배터리 산업의 궁극적인 목표인 100% 배터리 재활용과는 아직 멀었습니다.

니켈 금속 수소화물 배터리는 리튬 이온 배터리보다 환경 친화적입니다. NiMH 배터리의 에너지 밀도는 리튬 이온 배터리보다 약 40% 낮습니다. 하이브리드 차량의 대용량 배터리는 무게와 출력에 도움이 되지만 배터리가 너무 무거우면 무게가 늘어납니다. 미래에는 자동차 산업에서 다른 유형의 배터리가 더 많이 보급될 수 있습니다.

일부 자동차 회사는 충분한 하이브리드를 제공하지 않습니다. 그러나 하이브리드 자동차에 대한 수요가 증가하고 있는 것은 분명합니다. 이 배터리는 하이브리드 산업에서 중요한 부분을 차지하고 있으며 도요타는 하이브리드 판매를 늘리기 위해 노력하고 있다. 회사의 최근 투자는 200기가와트시 배터리 공급으로 이어집니다. 그렇다면 하이브리드 차량에 가장 적합한 배터리는 무엇일까요?

리튬 이온

리튬 이온 배터리의 기술은 여전히 발전하고 있지만 몇 가지 이점은 분명합니다. 첫 번째 이점은 에너지 대 중량 비율입니다. 더 낮은 무게는 또한 더 나은 핸들링, 더 넓은 범위 및 트위스티에 대한 더 나은 핸들링으로 해석됩니다. 리튬 이온 배터리가 주류가 되기까지는 아직 몇 년이 걸리지만 하이브리드 자동차 애플리케이션에서 스스로를 입증하고 있습니다. 인기가 높아진 몇 가지 이유가 있습니다.

리튬 이온 배터리 팩은 전기 모터에 전력을 공급합니다. 납축전지보다 가볍고 오래갑니다. 새로운 기술은 더 나은 성능을 약속합니다. 리튬 이온 배터리는 새로운 Honda CR-V를 포함한 하이브리드 자동차 모델에서도 사용할 수 있습니다. 리튬 이온 배터리는 하이브리드 자동차와 전기 자동차의 중요한 부분입니다.

리튬 이온 배터리 기술의 또 다른 주요 이점은 빠른 재충전입니다. 리튬 이온 배터리는 몇 시간 안에 재충전할 수 있습니다. 이 기능은 환경 발자국에 관심이 있는 운전자에게 특히 매력적입니다. 이 배터리는 가볍고 재활용 가능하며 전기로만 최대 45마일을 사용할 수 있습니다. 리튬 이온 배터리는 표준 하이브리드보다 더 빠르다는 추가 이점도 있습니다.

안전성 측면에서 하이브리드 차량은 동급 가솔린 차량만큼 안전합니다. 가스 동력 차량과 달리 하이브리드는 충돌 시 구조자나 승객에게 큰 문제가 되지 않습니다. 그들은 금속 케이스로 보호되며 높은 수준의 절연성을 가지고 있습니다. Toyota는 충돌 시 배터리 팩을 완전히 보호하기 위해 리어 액슬 근처에 배터리 팩을 배치합니다. 하이브리드는 또한 밝은 주황색 클래딩으로 배터리 케이블을 가립니다.

리튬 이온 배터리의 기술은 여전히 발전하고 있지만 미래 에너지 생산의 중요한 부분이 될 잠재력이 있습니다. EPA는 최근 미국의 리튬 이온 산업 발전을 돕기 위해 $15억의 보조금을 승인했습니다. 유럽연합 집행위원회의 새로운 리튬 원료 전략은 2030년까지 유럽의 리튬 공급을 18배 늘리고 제3자 국가에 대한 의존도를 줄이는 것을 목표로 합니다.

하이브리드 자동차는 연료를 절약할 수 있지만 탄소 배출량도 줄일 수 있습니다. 하이브리드 자동차에 사용되는 납축전지는 배기가스 배출 수준이 가장 높고 가격이 가장 비싸다. 이러한 독성 물질은 또한 무거워 하이브리드 자동차의 성능을 저하시킵니다. 이 문제를 최소화하기 위해 제조업체는 현재 납산 배터리를 니켈 금속 수소화물 배터리로 교체하고 있습니다. 납산 배터리와 리튬 이온 하이브리드 배터리 간에도 성능 차이가 있습니다.

코발트 및 리튬 이온 배터리가 대중화되면서 공급의 지속 가능성에 대한 우려가 대두되었습니다. 코발트와 리튬의 높은 지정학적 농도와 공급망의 급속한 확장으로 인해 재료를 지속 가능하게 생산할 수 있는 방법에 대한 질문이 제기되었습니다. 그러나 이는 모두 전기차 시장의 급속한 발전으로 예상되는 일입니다. 현재 이러한 기술은 하이브리드 차량에 충분한 에너지를 제공하고 있습니다.