Ce tip de baterie este folosit în mașinile hibride?

Ce tip de baterie este folosit astăzi în mașinile hibride? Dioxidul de cobalt, hidrura de nichel-metal sau litiu-ion sunt cele mai comune tipuri.

Hidrură de nichel-metal

Această baterie este utilizată pe scară largă în mașinile hibride și telefoanele celulare. Folosit inițial în aplicații aerospațiale, are o durată de viață lungă și capacități rezonabile de energie și putere specifice. Deși nu este la fel de durabil ca bateriile cu plumb-acid, este foarte tolerant la abuz. Cu toate acestea, o baterie nichel-hidrură metalică nu este un înlocuitor pentru o baterie alcalină. Dezavantajele sale includ autodescărcare mare, căldură și capacitate limitată de stocare.

Bateriile litiu-ion și polimer utilizate în vehiculele hibride sunt în mare măsură sigure pentru utilizare. O garanție de doi ani pentru bateriile hibride Toyota va acoperi toate piesele bateriei timp de 120 de luni sau 150.000 de mile, cu excepția cazului în care, desigur, ați abuzat de ele. Cu toate acestea, bateriile cu litiu-ion și polimer au o durată de viață similară și nu sunt la fel de fiabile. În plus, o baterie cu hidrură de litiu-metal este mult mai grea decât o baterie cu hidrură de nichel-metal, deci nu sunt la fel de durabile ca bateriile Ni-MH.

Deși bateria nichel-hidrură metalică nu este la fel de puternică precum bateriile cu litiu-ion, este, de asemenea, mai mică și mai ușoară decât omologul său litiu-ion. Dimensiunea și greutatea unui acumulator reprezintă un dezavantaj major, motiv pentru care versiunea bipolară este o opțiune mai bună. Celulele bipolare ale bateriei permit, de asemenea, să fie înghesuite de 1,4 ori mai multe celule în același spațiu.

O altă diferență majoră între cele două este viteza de încărcare a bateriilor litiu-ion. Bateriile Li-ion sunt mai rapide și pot face față solicitărilor bruște de putere, în timp ce bateriile NiMH au un timp de încărcare mai lung. Cu toate acestea, ambele tipuri de baterii sunt încă utilizate pe scară largă în mașinile hibride și hibride plug-in. O baterie nichel-hidrură metalică este de obicei o alegere mai bună pentru mașinile hibride, cu excepția cazului în care acestea sunt echipate cu un grup motopropulsor hibrid.

În ultimii ani, mulți producători de vehicule hibride au trecut la baterii cu litiu-ion. Ei revendică acest material ca materie primă valoroasă pentru noile lor motoare hibride. Între timp, producătorul bateriei NiMH a început să furnizeze producătorului auto cu metale pământuri rare. Acest lucru îi face primii care reciclează bateriile nichel-hidrură metalică. Cu toate acestea, sunt încă departe de obiectivul final al industriei bateriilor de reciclare 100% a bateriilor.

O baterie nichel-hidrură metalică este, de asemenea, mai ecologică decât bateriile cu litiu-ion. Densitatea de energie a unei baterii NiMH este cu aproximativ 40 la sută mai mică decât cea a unei baterii litiu-ion. O baterie mare într-un vehicul hibrid poate ajuta la greutate și putere, dar o baterie prea grea va adăuga greutate. În viitor, alte tipuri de baterii pot fi mai populare în industria auto.

Unele companii auto nu oferă suficienți hibrizi. Dar este clar că cererea pentru vehicule hibride este în creștere. Această baterie este o parte importantă a industriei hibride, iar Toyota depune eforturi pentru a-și crește vânzările de hibrizi. Cea mai recentă investiție a companiei va avea ca rezultat o alimentare cu baterii de 200 de gigawați-oră. Deci, care este cea mai bună baterie de utilizat în vehiculele hibride?

Litiu-ion

Tehnologia din spatele bateriilor litiu-ion este încă în evoluție, dar unele beneficii sunt evidente. Primul beneficiu este raportul lor energie/greutate. Greutatea mai mică se traduce, de asemenea, într-o manevrabilitate mai bună, o rază de acțiune mai mare și o manevrabilitate mai bună pe twisties. Bateriile litiu-ion sunt încă la câțiva ani de a deveni mainstream, dar se dovedesc în aplicațiile auto hibride. Iată câteva motive pentru popularitatea lor în creștere.

Un pachet de baterii litiu-ion alimentează motoarele electrice. Este mai ușor decât bateria plumb-acid și durează mai mult. Noua tehnologie promite performanțe și mai bune. Bateriile litiu-ion sunt disponibile și în modelele de mașini hibride, inclusiv noul Honda CR-V. Bateriile litiu-ion sunt o parte importantă a mașinilor hibride și a vehiculelor electrice.

Un alt avantaj major al tehnologiei bateriei litiu-ion este reîncărcarea sa rapidă. Bateriile litiu-ion pot fi reîncărcate în câteva ore. Această caracteristică este deosebit de atractivă pentru șoferii cărora le pasă de amprenta lor asupra mediului. Aceste baterii sunt ușoare, reciclabile și pot dura până la 45 de mile numai cu electricitate. Bateriile litiu-ion au, de asemenea, avantajul suplimentar de a fi mai rapide decât hibrizii standard.

În ceea ce privește siguranța, vehiculele hibride au la fel de multă siguranță ca și vehiculele pe gaz comparabile. Spre deosebire de omologii lor alimentați cu gaz, hibrizii nu reprezintă o preocupare majoră pentru salvatori sau pasageri într-un accident. Sunt protejate de o carcasa metalica si au un nivel ridicat de izolare. Toyota plasează bateriile lângă puntea spate pentru a se asigura că sunt complet protejate în caz de coliziune. De asemenea, hibrizii își învăluie cablurile bateriei în placarea portocalie strălucitoare.

În timp ce tehnologia din spatele bateriilor litiu-ion este încă în evoluție, aceasta are potențialul de a deveni o parte vitală a viitorului producției de energie. EPA a aprobat recent un grant de $1,5 miliarde pentru a ajuta la dezvoltarea industriei litiu-ionului din SUA. Noua strategie a Comisiei Europene privind materiile prime pentru litiu are ca scop creșterea ofertei de litiu în Europa de 18 ori până în 2030 și reducerea dependenței de țări terțe.

În timp ce vehiculele hibride pot economisi combustibil, ele pot, de asemenea, să reducă emisiile de carbon. Bateriile plumb-acid folosite la mașinile hibride au cel mai mare nivel de emisii și sunt cele mai scumpe. Aceste materiale toxice sunt, de asemenea, grele și încetinesc performanța mașinilor hibride. Pentru a minimiza această problemă, producătorii înlocuiesc acum bateriile plumb-acid cu baterii nichel-hidrură metalică. Există, de asemenea, diferențe de performanță între bateriile hibride plumb-acid și litiu-ion.

În timp ce bateriile cu cobalt și litiu-ion devin din ce în ce mai populare, au apărut preocupări cu privire la sustenabilitatea aprovizionării lor. Concentrațiile geopolitice mari de cobalt și litiu și extinderea rapidă a lanțului de aprovizionare au condus la întrebări cu privire la modul în care materialele pot fi produse în mod durabil. Dar toate acestea sunt de așteptat odată cu dezvoltarea rapidă a pieței de vehicule electrice. Deocamdată, aceste tehnologii oferă energie suficientă pentru vehiculele hibride.