Welk type batterij wordt gebruikt in hybride auto's?

Welk type batterij wordt tegenwoordig in hybride auto's gebruikt? Kobaltdioxide, nikkelmetaalhydride of lithium-ion zijn de meest voorkomende soorten.

Nikkel-metaalhydride

Deze batterij wordt veel gebruikt in hybride auto's en mobiele telefoons. Oorspronkelijk gebruikt in ruimtevaarttoepassingen, heeft het een lange levensduur en redelijke specifieke energie- en vermogenscapaciteiten. Hoewel het niet zo duurzaam is als loodzuurbatterijen, is het zeer tolerant voor misbruik. Een nikkel-metaalhydridebatterij is echter geen vervanging voor een alkalinebatterij. De nadelen zijn onder meer een hoge zelfontlading, warmte en beperkte opslagcapaciteit.

De lithium-ion- en polymeerbatterijen die in hybride voertuigen worden gebruikt, zijn grotendeels veilig voor gebruik. Een Toyota hybride batterijgarantie van twee jaar dekt alle batterijonderdelen gedurende 120 maanden of 150.000 mijl, tenzij u ze natuurlijk hebt misbruikt. Desalniettemin hebben lithium-ion- en polymeerbatterijen een vergelijkbare levensduur en zijn ze niet zo betrouwbaar. Bovendien is een lithium-metaalhydridebatterij veel zwaarder dan een nikkel-metaalhydridebatterij, dus ze zijn niet zo duurzaam als Ni-MH-batterijen.

Hoewel de nikkel-metaalhydridebatterij niet zo krachtig is als lithium-ionbatterijen, is hij ook kleiner en lichter dan zijn lithium-ion-tegenhanger. De grootte en het gewicht van een batterijpakket zijn een groot nadeel, daarom is de bipolaire versie een betere optie. Met bipolaire batterijcellen kunnen ook 1,4 keer meer cellen in dezelfde ruimte worden gepropt.

Een ander groot verschil tussen de twee is de laadsnelheid van lithium-ionbatterijen. Li-ionbatterijen zijn sneller en kunnen plotselinge stroombehoeften aan, terwijl NiMH-batterijen een langere oplaadtijd hebben. Beide typen batterijen worden echter nog steeds veel gebruikt in hybride auto's en plug-in hybrides. Een nikkel-metaalhydridebatterij is meestal een betere keuze voor hybride auto's, tenzij ze zijn uitgerust met een hybride aandrijflijn.

De afgelopen jaren zijn veel fabrikanten van hybride voertuigen overgestapt op lithium-ionbatterijen. Ze herwinnen dit materiaal als waardevolle grondstof voor hun nieuwe hybride automotoren. Inmiddels is de fabrikant van de NiMH-batterij begonnen met het leveren van zeldzame aardmetalen aan de autofabrikant. Dit maakt hen de eersten die nikkel-metaalhydridebatterijen recyclen. Ze zijn echter nog ver verwijderd van het uiteindelijke doel van de batterij-industrie van 100 procent batterijrecycling.

Een nikkel-metaalhydride-accu is ook milieuvriendelijker dan lithium-ion-accu's. De energiedichtheid van een NiMH-batterij is ongeveer 40 procent lager dan die van een lithium-ionbatterij. Een grote batterij in een hybride voertuig kan helpen met gewicht en vermogen, maar een te zware batterij zal gewicht toevoegen. In de toekomst kunnen andere soorten batterijen populairder worden in de auto-industrie.

Sommige autobedrijven geven niet genoeg hybrides uit. Maar het is duidelijk dat de vraag naar hybride voertuigen groeit. Deze batterij is een belangrijk onderdeel van de hybride-industrie en Toyota spant zich in om de verkoop van hybrides te vergroten. De nieuwste investering van het bedrijf zal resulteren in een batterijvoeding van 200 gigawattuur. Dus, wat is de beste batterij om te gebruiken in hybride voertuigen?

Lithium-ion

De technologie achter lithium-ionbatterijen evolueert nog steeds, maar er zijn duidelijke voordelen. Het eerste voordeel is hun energie-gewichtsverhouding. Het lagere gewicht vertaalt zich ook in een betere handling, een groter bereik en een betere handling op bochten. Het duurt nog een paar jaar voordat lithium-ionbatterijen mainstream worden, maar ze bewijzen zichzelf in hybride autotoepassingen. Hier zijn enkele redenen voor hun groeiende populariteit.

Een lithium-ionbatterijpakket voedt de elektromotoren. Het is lichter dan de loodzuuraccu en gaat langer mee. De nieuwe technologie belooft nog betere prestaties. Lithium-ionbatterijen zijn ook verkrijgbaar in hybride automodellen, waaronder de nieuwe Honda CR-V. Lithium-ionbatterijen zijn een belangrijk onderdeel van hybride auto's en elektrische voertuigen.

Een ander groot voordeel van de lithium-ionbatterijtechnologie is de snelle oplaadbaarheid. Lithium-ionbatterijen kunnen in een paar uur worden opgeladen. Deze functie is vooral aantrekkelijk voor chauffeurs die om hun ecologische voetafdruk geven. Deze batterijen zijn lichtgewicht, recyclebaar en kunnen tot 45 mijl meegaan op elektriciteit alleen. Lithium-ionbatterijen hebben ook het extra voordeel dat ze sneller zijn dan standaard hybrides.

Hybride voertuigen hebben qua veiligheid evenveel veiligheid als vergelijkbare voertuigen op gas. In tegenstelling tot hun tegenhangers op gas, zijn hybriden geen grote zorg voor reddingswerkers of passagiers bij een crash. Ze worden beschermd door een metalen behuizing en hebben een hoge mate van isolatie. Toyota plaatst accu's bij de achteras om ervoor te zorgen dat ze bij een aanrijding volledig worden beschermd. Hybriden hullen hun accukabels ook in de feloranje bekleding.

Hoewel de technologie achter lithium-ionbatterijen nog steeds in ontwikkeling is, heeft deze het potentieel om een vitaal onderdeel te worden van de toekomst van energieproductie. De EPA heeft onlangs een subsidie van $1,5 miljard goedgekeurd om de lithium-ion-industrie in de VS te helpen ontwikkelen. De nieuwe lithiumgrondstoffenstrategie van de Europese Commissie heeft tot doel het aanbod van lithium in Europa tegen 2030 met een factor 18 te vergroten en de afhankelijkheid van derde landen te verminderen.

Hoewel hybride voertuigen brandstof kunnen besparen, kunnen ze ook de CO2-uitstoot verminderen. De loodzuuraccu's die in hybride auto's worden gebruikt, hebben het hoogste emissieniveau en zijn het duurst. Deze giftige materialen zijn ook zwaar en vertragen de prestaties van hybride auto's. Om dit probleem te minimaliseren, vervangen fabrikanten nu loodzuurbatterijen door nikkel-metaalhydridebatterijen. Er zijn ook verschillen in prestaties tussen lood-zuur en lithium-ion hybride batterijen.

Terwijl kobalt- en lithium-ionbatterijen steeds populairder worden, zijn er zorgen ontstaan over de duurzaamheid van hun aanbod. Hoge geopolitieke concentraties van kobalt en lithium en snelle opschaling van de supply chain hebben geleid tot vragen over hoe de materialen duurzaam kunnen worden geproduceerd. Maar dit is allemaal te verwachten met de snelle ontwikkeling van de EV-markt. Voorlopig leveren deze technologieën voldoende energie voor hybride voertuigen.