Vilken typ av batteri används i hybridbilar?

Vilken typ av batteri används i hybridbilar idag? Koboltdioxid, nickelmetallhydrid eller litiumjon är de vanligaste typerna.

Nickel-metallhydrid

Detta batteri används ofta i hybridbilar och mobiltelefoner. Ursprungligen användes den i rymdtillämpningar, den har en lång livslängd och rimliga specifika energi- och kraftkapaciteter. Även om det inte är lika hållbart som blybatterier, är det mycket tolerant mot missbruk. Ett nickel-metallhydridbatteri är dock inte en drop-in-ersättning för ett alkaliskt batteri. Dess nackdelar inkluderar hög självurladdning, värme och begränsad lagringskapacitet.

Litiumjon- och polymerbatterierna som används i hybridfordon är i stort sett säkra att använda. En tvåårig Toyotas hybridbatterigaranti kommer att täcka alla batteridelar i 120 månader eller 150 000 miles om du inte, naturligtvis, har missbrukat dem. Ändå har litiumjon- och polymerbatterier en liknande livslängd och är inte lika tillförlitliga. Dessutom är ett litium-metallhydridbatteri mycket tyngre än ett nickelmetallhydridbatteri, så de är inte lika hållbara som Ni-MH-batterier.

Även om nickel-metallhydridbatteriet inte är lika kraftfullt som litiumjonbatterier, är det också mindre och lättare än sin motsvarighet till litiumjon. Storleken och vikten på ett batteripaket är en stor nackdel, varför den bipolära versionen är ett bättre alternativ. Bipolära battericeller gör det också möjligt att stoppa 1,4 gånger fler celler i samma utrymme.

En annan stor skillnad mellan de två är laddningshastigheten för litiumjonbatterier. Li-ion-batterier är snabbare och klarar plötsliga strömbehov, medan NiMH-batterier har längre laddningstid. Men båda typerna av batterier används fortfarande i stor utsträckning i hybridbilar och laddhybrider. Ett nickel-metallhydridbatteri är vanligtvis ett bättre val för hybridbilar om de inte är utrustade med en hybriddrivlina.

Under de senaste åren har många tillverkare av hybridfordon gått över till litiumjonbatterier. De återvinner detta material som ett värdefullt råmaterial för sina nya hybridbilsmotorer. Under tiden har tillverkaren av NiMH-batteriet börjat förse biltillverkaren med sällsynta jordartsmetaller. Detta gör dem till de första att återvinna nickel-metallhydridbatterier. De är dock fortfarande långt från batteriindustrins slutliga mål om 100 procent batteriåtervinning.

Ett nickel-metallhydridbatteri är också mer miljövänligt än litiumjonbatterier. Energitätheten för ett NiMH-batteri är cirka 40 procent lägre än för ett litiumjonbatteri. Ett stort batteri i ett hybridfordon kan hjälpa till med vikt och kraft, men ett batteri som är för tungt kommer att öka vikten. I framtiden kan andra typer av batterier bli mer populära inom bilindustrin.

Vissa bilföretag ger inte ut tillräckligt med hybrider. Men det är tydligt att efterfrågan på hybridfordon växer. Detta batteri är en viktig del av hybridindustrin och Toyota anstränger sig för att öka sin försäljning av hybrider. Företagets senaste investering kommer att resultera i en 200-gigawatt-timmars batteriförsörjning. Så vad är det bästa batteriet att använda i hybridfordon?

Litium-jon

Tekniken bakom litiumjonbatterier utvecklas fortfarande, men vissa fördelar är uppenbara. Den första fördelen är deras energi-till-vikt-förhållande. Den lägre vikten översätts också till bättre hantering, större räckvidd och bättre hantering på twisties. Litiumjonbatterier är fortfarande några år från att bli mainstream, men de har visat sig i hybridbilsapplikationer. Här är några anledningar till deras växande popularitet.

Ett litiumjonbatteri ger energi till elmotorerna. Det är lättare än blybatteriet och håller längre. Den nya tekniken lovar ännu bättre prestanda. Litiumjonbatterier finns även i hybridbilsmodeller, inklusive nya Honda CR-V. Litiumjonbatterier är en viktig del av hybridbilar och elfordon.

En annan stor fördel med litiumjonbatteritekniken är dess snabba uppladdningsbarhet. Litiumjonbatterier kan laddas på några timmar. Denna funktion är särskilt attraktiv för förare som bryr sig om sitt miljöavtryck. Dessa batterier är lätta, återvinningsbara och kan hålla upp till 45 miles på enbart el. Litiumjonbatterier har också den extra fördelen att de är snabbare än vanliga hybrider.

Säkerhetsmässigt har hybridfordon lika mycket säkerhet som jämförbara gasfordon. Till skillnad från sina gasdrivna motsvarigheter är hybrider inte ett stort problem för räddare eller passagerare i en krasch. De är skyddade av ett metallhölje och har en hög isoleringsnivå. Toyota placerar batteripaket nära bakaxeln för att se till att de är helt skyddade vid en kollision. Hybrider höljer också sina batterikablar i den ljusorange beklädnaden.

Medan tekniken bakom litiumjonbatterier fortfarande utvecklas, har den potential att bli en viktig del av framtidens energiproduktion. EPA har nyligen godkänt ett anslag på $1,5 miljarder för att hjälpa till att utveckla litiumjonindustrin i USA. EU-kommissionens nya litiumråvarustrategi syftar till att öka utbudet av litium i Europa med 18 gånger till 2030 och minska beroendet av tredje parts länder.

Även om hybridfordon kan spara bränsle, kan de också minska koldioxidutsläppen. Blybatterierna som används i hybridbilar har den högsta utsläppsnivån och är de dyraste. Dessa giftiga material är också tunga och bromsar prestandan hos hybridbilar. För att minimera detta problem byter tillverkare nu ut blybatterier med nickel-metallhydridbatterier. Det finns också skillnader i prestanda mellan blysyra- och litiumjonhybridbatterier.

Medan kobolt- och litiumjonbatterier blir mer populära, har farhågor om hållbarheten i deras leverans dykt upp. Höga geopolitiska koncentrationer av kobolt och litium och snabb uppskalning av försörjningskedjan har lett till frågor om hur materialen kan produceras hållbart. Men allt detta är förväntat med elbilsmarknadens snabba utveckling. För tillfället ger dessa tekniker gott om energi för hybridfordon.