Какъв тип батерия се използва в хибридните автомобили?

Какъв тип батерии се използват в хибридните автомобили днес? Кобалтов диоксид, никел-метал хидрид или литиево-йонна батерия са най-често срещаните видове.

Никел-метален хидрид

Тази батерия се използва широко в хибридни автомобили и мобилни телефони. Първоначално използвана в аерокосмически приложения, тя има дълъг живот и разумни специфични енергийни и мощностни възможности. Въпреки че не е толкова издръжлива, колкото оловно-киселинните батерии, тя е много устойчива на злоупотреба. Никел-метал хидридната батерия обаче не е подходящ заместител на алкалната батерия. Нейните недостатъци включват високо саморазреждане, топлина и ограничен капацитет за съхранение.

Литиево-йонните и полимерните батерии, използвани в хибридните превозни средства, са до голяма степен безопасни. Двугодишната гаранция за хибридна батерия на Toyota ще покрива всички части на батерията за 120 месеца или 150 000 мили, освен ако не сте ги използвали неправилно. Въпреки това, литиево-йонните и полимерните батерии имат подобен живот и не са толкова надеждни. Освен това, литиево-металната хидридна батерия е много по-тежка от никел-металната хидридна батерия, така че не е толкова издръжлива, колкото Ni-MH батериите.

Въпреки че никел-метал хидридната батерия е по-малко мощна от литиево-йонните батерии, тя е по-малка и по-лека от литиево-йонния си еквивалент. Размерът и теглото на батерията представляват значителен недостатък, поради което биполярният вариант е по-добър вариант. Биполярните батерийни клетки позволяват също така да се поберат 1,4 пъти повече клетки в едно и също пространство.

Друга съществена разлика между двете е скоростта на зареждане на литиево-йонните батерии. Литиево-йонните батерии са по-бързи и могат да се справят с внезапни изисквания за захранване, докато NiMH батериите имат по-дълго време за зареждане. И двата вида батерии обаче все още се използват широко в хибридните автомобили и plug-in хибридите. Никел-метал хидридната батерия обикновено е по-добър избор за хибридни автомобили, освен ако не са оборудвани с хибридно задвижване.

През последните години много производители на хибридни превозни средства преминаха към литиево-йонни батерии. Те регенерират този материал като ценна суровина за новите си хибридни двигатели. Междувременно производителят на NiMH батерии започна да доставя на автомобилния производител редкоземни метали. Това ги прави първите, които рециклират никел-метал хидридни батерии. Въпреки това, те все още са далеч от евентуалната цел на индустрията за батерии за 100% рециклиране на батерии.

Никел-металхидридната батерия е и по-екологична от литиево-йонните батерии. Енергийната плътност на NiMH батерията е с около 40 процента по-ниска от тази на литиево-йонната батерия. Голяма батерия в хибридно превозно средство може да помогне с теглото и мощността, но твърде тежката батерия ще добави тегло. В бъдеще други видове батерии може да бъдат по-популярни в автомобилната индустрия.

Някои автомобилни компании не произвеждат достатъчно хибриди. Търсенето на хибридни превозни средства обаче нараства. Батерията е неразделна част от хибридната индустрия и Toyota се опитва да увеличи продажбите си на хибриди. Последната инвестиция на компанията ще доведе до доставка на батерии с капацитет 200 гигаватчаса. И така, коя е най-добрата батерия за хибридни превозни средства?

Литиево-йонна

Технологията, която стои зад литиево-йонните батерии, все още се развива, но някои предимства са очевидни. Първото предимство е съотношението енергия-тегло. По-ниското тегло се изразява и в по-добро управление, по-голям пробег и по-добра управляемост при завои. Литиево-йонните батерии все още са на няколко години от това да станат масови, но се доказват в приложенията на хибридните автомобили. Ето някои причини за нарастващата им популярност.

Литиево-йонна батерия захранва електродвигателите. Тя е по-лека от оловно-киселинната батерия и издържа по-дълго. Новата технология обещава още по-добра производителност. Литиево-йонните батерии се предлагат и в хибридни модели автомобили, включително новата Honda CR-V. Те са съществена част от хибридните автомобили и електрическите превозни средства.

Друго основно предимство на технологията на литиево-йонните батерии е бързото ѝ презареждане. Литиево-йонните батерии могат да се презаредят за няколко часа, което е особено привлекателно за шофьори, които се грижат за екологичния си отпечатък. Тези батерии са леки, рециклируеми и могат да издържат до 72 километра само на електричество. Те имат и допълнителното предимство, че са по-бързи от стандартните хибриди.

По отношение на безопасността, хибридните превозни средства са толкова безопасни, колкото и сравнимите автомобили с бензинов двигател. За разлика от своите бензинови аналози, хибридите не представляват сериозен проблем за спасителите или пътниците при катастрофа. Метален корпус ги защитава и има високо ниво на изолация. Toyota поставя батерии близо до задната ос, за да гарантира пълната им защита при сблъсък. Хибридите също така обгръщат кабелите на батериите си в яркооранжево покритие.

Въпреки че технологията, стояща зад литиево-йонните батерии, все още се развива, тя има потенциала да се превърне в жизненоважна част от бъдещето на производството на енергия. Агенцията за опазване на околната среда на САЩ (EPA) наскоро одобри безвъзмездна помощ в размер на 1,5 милиарда рупии, за да подпомогне развитието на литиево-йонната индустрия в САЩ. Новата стратегия на Европейската комисия за литиеви суровини има за цел да увеличи доставките на литий в Европа 18 пъти до 2030 г. и да намали зависимостта от трети страни.

Въпреки че хибридните превозни средства могат да пестят гориво, те могат също така да намалят въглеродните емисии. Оловно-киселинните батерии, използвани в хибридните автомобили, имат най-високо ниво на емисии и са най-скъпи. Тези токсични материали са също така тежки и забавят работата на хибридните автомобили. За да сведат до минимум този проблем, производителите сега заменят оловно-киселинните батерии с никел-метал хидридни батерии. Съществуват и разлики в производителността между оловно-киселинните и литиево-йонните хибридни батерии.

Въпреки че кобалтовите и литиево-йонните батерии стават все по-популярни, се появиха опасения относно устойчивостта на техните доставки. Високите геополитически концентрации на кобалт и литий и бързото увеличаване на веригата за доставки доведоха до въпроси относно това как материалите могат да бъдат произведени устойчиво. Но всичко това е очаквано с бързото развитие на пазара на електрически превозни средства. Засега тези технологии осигуряват достатъчно енергия за хибридни превозни средства.