Який тип батареї використовується в гібридних автомобілях?

Який тип акумулятора сьогодні використовується в гібридних автомобілях? Найпоширенішими типами є діоксид кобальту, нікель-метал-гідрид або літій-іон.

Нікель-металгідрид

Ця батарея широко використовується в гібридних автомобілях і стільникових телефонах. Спочатку використовувався в аерокосмічній галузі, він має тривалий термін служби та розумні питомі енергетичні та потужні можливості. Хоча він не такий міцний, як свинцево-кислотні акумулятори, він дуже стійкий до зловживань. Однак нікель-метал-гідридна батарея не замінить лужну батарею. Його недоліки включають високий саморозряд, тепло і обмежену ємність.

Літій-іонні та полімерні акумулятори, які використовуються в гібридних транспортних засобах, в основному безпечні для використання. Дворічна гарантія на гібридний акумулятор Toyota поширюється на всі частини акумулятора протягом 120 місяців або 150 000 миль, якщо, звичайно, ви не зловживали ними. Тим не менш, літій-іонні та полімерні батареї мають схожий термін служби і не настільки надійні. Крім того, літій-метал-гідридна батарея набагато важча за нікель-метал-гідридну, тому вони не такі довговічні, як нікель-металгідридні батареї.

Хоча нікель-метал-гідридна батарея не така потужна, як літій-іонні батареї, вона менша й легша за літій-іонні. Розмір і вага акумуляторної батареї є головним недоліком, тому біполярна версія є кращим варіантом. Біполярні елементи батареї також дозволяють розмістити в 1,4 рази більше елементів в одному просторі.

Ще одна істотна відмінність між ними — швидкість заряджання літій-іонних акумуляторів. Літій-іонні батареї швидші та можуть витримувати раптові потреби в електроенергії, тоді як нікель-металогідридні батареї мають довший час заряджання. Проте обидва типи акумуляторів все ще широко використовуються в гібридних автомобілях і гібридах, які підключаються до електромережі. Нікель-метал-гідридна батарея зазвичай є кращим вибором для гібридних автомобілів, якщо вони не обладнані гібридною силовою установкою.

В останні роки багато виробників гібридних автомобілів перейшли на літій-іонні акумулятори. Вони відновлюють цей матеріал як цінну сировину для своїх нових двигунів гібридних автомобілів. Тим часом виробник NiMH акумуляторів почав постачати автовиробнику рідкоземельні метали. Це робить їх першими, хто переробляє нікель-метал-гідридні батареї. Однак вони все ще далекі від кінцевої мети індустрії акумуляторів щодо 100-відсоткової переробки акумуляторів.

Нікель-метал-гідридний акумулятор також є більш екологічним, ніж літій-іонні акумулятори. Щільність енергії NiMH акумулятора приблизно на 40 відсотків нижча, ніж у літій-іонного акумулятора. Великий акумулятор у гібридному транспортному засобі може допомогти зменшити вагу та потужність, але надто важкий акумулятор додасть ваги. У майбутньому інші типи акумуляторів можуть стати більш популярними в автомобільній промисловості.

Деякі автомобільні компанії видають недостатньо гібридів. Але очевидно, що попит на гібридні автомобілі зростає. Цей акумулятор є важливою частиною гібридної промисловості, і Toyota докладає зусиль, щоб збільшити продажі гібридів. Остання інвестиція компанії призведе до виробництва батареї ємністю 200 гігават-годин. Отже, який акумулятор найкраще використовувати в гібридних автомобілях?

Літій-іонний

Технологія літій-іонних акумуляторів все ще розвивається, але деякі переваги очевидні. Першою перевагою є співвідношення енергії до ваги. Менша вага також означає кращу керованість, більший радіус дії та кращу керованість на поворотах. Літій-іонним батареям ще кілька років до того, як вони стануть масовими, але вони доводять себе в гібридних автомобілях. Ось деякі причини їх зростаючої популярності.

Літій-іонний акумулятор живить електродвигуни. Він легший за свинцево-кислотний акумулятор і служить довше. Нова технологія обіцяє ще кращу продуктивність. Літій-іонні батареї також доступні в гібридних моделях автомобілів, включаючи нову Honda CR-V. Літій-іонні акумулятори є важливою частиною гібридних автомобілів і електромобілів.

Ще однією важливою перевагою технології літій-іонних акумуляторів є їх швидка перезарядка. Літій-іонні акумулятори можна зарядити за кілька годин. Ця функція особливо приваблива для водіїв, які піклуються про свій екологічний слід. Ці батареї легкі, підлягають вторинній переробці та можуть проїхати до 45 миль лише на електриці. Літій-іонні батареї також мають додаткову перевагу, оскільки вони швидше, ніж стандартні гібриди.

З точки зору безпеки, гібридні транспортні засоби мають таку ж безпеку, як і аналогічні газові автомобілі. На відміну від своїх аналогів, що працюють на газі, гібриди не викликають серйозного занепокоєння для рятувальників або пасажирів під час аварії. Вони захищені металевим корпусом і мають високий рівень теплоізоляції. Toyota розміщує акумуляторні блоки біля задньої осі, щоб переконатися, що вони повністю захищені від зіткнення. Гібриди також покривають кабелі своїх акумуляторів яскраво-помаранчевим покриттям.

Хоча технологія літій-іонних акумуляторів все ще розвивається, вона має потенціал стати важливою частиною майбутнього виробництва енергії. Нещодавно EPA схвалило грант у розмірі $1,5 мільярда для розвитку літій-іонної промисловості в США. Нова стратегія Європейської комісії щодо літієвої сировини спрямована на збільшення поставок літію в Європу у 18 разів до 2030 року та зменшення залежності від третіх країн.

Хоча гібридні транспортні засоби можуть економити паливо, вони також можуть зменшити викиди вуглецю. Свинцево-кислотні акумулятори, які використовуються в гібридних автомобілях, мають найвищий рівень викидів і є найдорожчими. Ці токсичні матеріали також важкі та сповільнюють роботу гібридних автомобілів. Щоб мінімізувати цю проблему, виробники зараз замінюють свинцево-кислотні акумулятори на нікель-метал-гідридні. Існують також відмінності в продуктивності між свинцево-кислотними та літій-іонними гібридними батареями.

У той час як кобальтові та літій-іонні батареї стають все більш популярними, з’явилося занепокоєння щодо стабільності їх постачання. Високі геополітичні концентрації кобальту та літію та швидке розширення ланцюга постачання призвели до питань про те, як ці матеріали можна виробляти стабільно. Але цього можна було очікувати з огляду на швидкий розвиток ринку електромобілів. Наразі ці технології забезпечують достатньо енергії для гібридних автомобілів.