Hvilken type batteri bruges i hybridbiler?

Hvilken type batteri bruges i hybridbiler i dag? Koboltdioxid, nikkelmetalhydrid eller lithium-ion er de mest almindelige typer.

Nikkelmetalhydrid

Dette batteri bruges i vid udstrækning i hybridbiler og mobiltelefoner. Det blev oprindeligt brugt i luftfartsapplikationer, men har en lang levetid og rimelig specifik energi- og effektkapacitet. Selvom det ikke er så holdbart som blybatterier, er det meget tolerant over for misbrug. Et nikkelmetalhydridbatteri er dog ikke en standard erstatning for et alkalisk batteri. Dets ulemper omfatter høj selvafladning, varme og begrænset lagerkapacitet.

Lithium-ion- og polymerbatterier, der bruges i hybridbiler, er stort set sikre. En toårig garanti på Toyotas hybridbatterier dækker alle batteridele i 120 måneder eller 240.000 km, medmindre du har misbrugt dem. Ikke desto mindre har lithium-ion- og polymerbatterier en lignende levetid og er ikke lige så pålidelige. Derudover er et lithium-metalhydridbatteri meget tungere end et nikkel-metalhydridbatteri, så de er ikke så holdbare som Ni-MH-batterier.

Selvom nikkel-metalhydridbatteriet er mindre potent end lithium-ion-batterier, er det også mindre og lettere end dets lithium-ion-modstykke. Størrelsen og vægten af en batteripakke udgør en betydelig ulempe, hvorfor den bipolære version er en bedre mulighed. Bipolære battericeller gør det også muligt at proppe 1,4 gange flere celler ind i det samme rum.

En anden væsentlig forskel mellem de to er opladningshastigheden for lithium-ion-batterier. Li-ion-batterier er hurtigere og kan håndtere pludselige strømbehov, mens NiMH-batterier har en længere opladningstid. Begge typer batterier bruges dog stadig i vid udstrækning i hybridbiler og plug-in-hybrider. Et nikkelmetalhydridbatteri er normalt et bedre valg til hybridbiler, medmindre de er udstyret med en hybrid drivlinje.

I de senere år er mange producenter af hybridbiler skiftet til lithium-ion-batterier. De genbruger dette materiale som et værdifuldt råmateriale til deres nye hybridbilmotorer. I mellemtiden er producenten af NiMH-batteriet begyndt at forsyne bilproducenten med sjældne jordartsmetaller. Dette gør dem til de første til at genbruge nikkelmetalhydrid-batterier. De er dog stadig langt fra batteriindustriens endelige mål om 100 procent batterigenbrug.

Et nikkel-metalhydrid-batteri er også mere miljøvenligt end lithium-ion-batterier. Energitætheden for et NiMH-batteri er omkring 40 procent lavere end for et lithium-ion-batteri. Et stort batteri i et hybridbil kan hjælpe med vægt og effekt, men et batteri, der er for tungt, vil øge vægten. I fremtiden kan andre typer batterier blive mere populære i bilindustrien.

Nogle bilproducenter producerer ikke nok hybridbiler. Efterspørgslen efter hybridbiler vokser dog. Batteriet er en integreret del af hybridindustrien, og Toyota forsøger at øge sit hybridsalg. Virksomhedens seneste investering vil resultere i en batteriforsyning på 200 gigawatt-timer. Så hvad er det bedste batteri til hybridbiler?

Litium-ion

Teknologien bag lithium-ion-batterier er stadig under udvikling, men nogle fordele er tydelige. Den første fordel er deres energi-til-vægt-forhold. Den lavere vægt resulterer også i bedre håndtering, større rækkevidde og håndtering i snoede bevægelser. Lithium-ion-batterier er stadig et par år fra at blive mainstream, men de beviser deres værd i hybridbilapplikationer. Her er nogle grunde til deres voksende popularitet.

En lithium-ion-batteripakke driver elmotorerne. Den er lettere end blysyrebatteriet og holder længere. Den nye teknologi lover endnu bedre ydeevne. Lithium-ion-batterier fås også i hybridbilmodeller, herunder den nye Honda CR-V. De er en essentiel del af hybridbiler og elbiler.

En anden stor fordel ved lithium-ion-batteriteknologi er dens hurtige genopladningsevne. Lithium-ion-batterier kan genoplades på få timer, hvilket er særligt attraktivt for bilister, der bekymrer sig om deres miljømæssige fodaftryk. Disse batterier er lette, genanvendelige og kan holde op til 72 km alene på strøm. De har også den ekstra fordel, at de er hurtigere end standardhybrider.

Med hensyn til sikkerhed har hybridbiler lige så meget sikkerhed som sammenlignelige benzinbiler. I modsætning til deres benzindrevne modparter er hybridbiler ikke et væsentligt problem for redningsmandskab eller passagerer i en ulykke. Et metalhus beskytter dem og har en høj grad af isolering. Toyota placerer batteripakker nær bagakslen for at sikre, at de er fuldt beskyttet i en kollision. Hybridbiler indhyller også deres batterikabler i den lys orange beklædning.

Selvom teknologien bag lithium-ion-batterier stadig er under udvikling, har den potentiale til at blive en vital del af fremtidens energiproduktion. EPA godkendte for nylig en bevilling på $1,5 milliarder til at hjælpe med at udvikle lithium-ion-industrien i USA. Europa-Kommissionens nye strategi for lithiumråvarer sigter mod at øge udbuddet af lithium i Europa med 18 gange inden 2030 og reducere afhængigheden af tredjepartslande.

Selvom hybridbiler kan spare brændstof, kan de også reducere CO2-udledningen. Blybatterierne, der bruges i hybridbiler, har det højeste emissionsniveau og er de dyreste. Disse giftige materialer er også tunge og forsinker hybridbilernes ydeevne. For at minimere dette problem erstatter producenter nu blybatterier med nikkelmetalhydridbatterier. Der er også forskelle i ydeevne mellem bly- og lithium-ion-hybridbatterier.

Mens kobolt- og lithium-ion-batterier bliver mere populære, er der opstået bekymringer om bæredygtigheden af deres forsyning. Høje geopolitiske koncentrationer af kobolt og lithium og hurtig opskalering af forsyningskæden har ført til spørgsmål om, hvordan materialerne kan produceres bæredygtigt. Men alt dette er forventeligt med elbilmarkedets hurtige udvikling. For nuværende leverer disse teknologier rigeligt med energi til hybridbiler.