Millist tüüpi akut hübriidautodes kasutatakse?

Millist tüüpi akusid tänapäeval hübriidautodes kasutatakse? Kõige levinumad on koobaltdioksiid-, nikkelmetallhüdriid- või liitiumioonakud.

Nikkelmetallhüdriid

Seda akut kasutatakse laialdaselt hübriidautodes ja mobiiltelefonides. Algselt lennunduses ja kosmosetööstuses kasutati seda pika eluea ning mõistliku erienergia ja võimsuse mahutavusega. Kuigi see pole nii vastupidav kui pliiakud, on see väga talutav kuritarvitamise suhtes. Nikkel-metallhüdriid aku ei ole aga leeliselise aku otseasendus. Selle puuduste hulka kuuluvad suur isetühjenemine, kuumus ja piiratud salvestusmaht.

Hübriidautodes kasutatavad liitiumioon- ja polümeerakud on suures osas ohutud. Toyota hübriidaku kaheaastane garantii katab kõik aku osad 120 kuu või 150 000 miili jooksul, välja arvatud juhul, kui olete neid väärkasutanud. Sellest hoolimata on liitiumioon- ja polümeerakudel sarnane eluiga ja need pole nii töökindlad. Lisaks on liitiummetallhüdriidaku palju raskem kui nikkelmetallhüdriidaku, seega pole need nii vastupidavad kui Ni-MH akud.

Kuigi nikkel-metallhüdriidaku on liitiumioonakudest nõrgem, on see ka väiksem ja kergem kui liitiumioonaku. Akupaki suurus ja kaal on oluliseks puuduseks, mistõttu on bipolaarne versioon parem valik. Bipolaarsed akuelemendid võimaldavad samasse ruumi mahutada ka 1,4 korda rohkem elemente.

Teine oluline erinevus nende kahe vahel on liitiumioonakude laadimiskiirus. Liitiumioonakud on kiiremad ja saavad hakkama ootamatute energiavajadustega, samas kui NiMH-akudel on pikem laadimisaeg. Mõlemat tüüpi akusid kasutatakse aga endiselt laialdaselt hübriidautodes ja pistikhübriidautodes. Nikkel-metallhüdriidaku on hübriidautode jaoks tavaliselt parem valik, kui need pole varustatud hübriidajamiga.

Viimastel aastatel on paljud hübriidsõidukite tootjad läinud üle liitiumioonakudele. Nad taaskasutavad seda materjali väärtusliku toorainena oma uute hübriidautode mootorite jaoks. Vahepeal on NiMH-aku tootja hakanud autotootjat varustama haruldaste muldmetallidega. See teeb neist esimesed nikkel-metallhüdriid-akude ringlussevõtu ettevõtted. Siiski on nad akutööstuse lõplikust 100-protsendilisest akude ringlussevõtu eesmärgist veel kaugel.

Nikkel-metallhüdriidaku on ka keskkonnasõbralikum kui liitiumioonakud. NiMH aku energiatihedus on umbes 40 protsenti madalam kui liitiumioonakul. Suur aku hübriidsõidukis võib aidata kaalu ja võimsust vähendada, kuid liiga raske aku lisab kaalu. Tulevikus võivad autotööstuses populaarsemaks muutuda muud tüüpi akud.

Mõned autotootjad ei tooda piisavalt hübriide. Hübriidsõidukite nõudlus aga kasvab. Aku on hübriidtööstuse lahutamatu osa ja Toyota püüab oma hübriidmüüki suurendada. Ettevõtte viimane investeering toob kaasa 200 gigavatt-tunnise aku. Milline on siis hübriidsõidukite jaoks parim aku?

Liitiumioonaku

Liitiumioonakude tehnoloogia on alles arenemisjärgus, kuid mõned eelised on ilmsed. Esimene eelis on nende energia ja kaalu suhe. Väiksem kaal tähendab ka paremat juhitavust, suuremat sõiduulatust ja juhitavust kurvides. Liitiumioonakud on veel mõne aasta kaugusel tavapärasest levikust, kuid tõestavad end hübriidautode rakendustes. Siin on mõned põhjused nende kasvavale populaarsusele.

Liitiumioonaku varustab elektrimootoreid energiaga. See on pliiakust kergem ja kestab kauem. Uus tehnoloogia lubab veelgi paremat jõudlust. Liitiumioonakud on saadaval ka hübriidautode mudelites, sealhulgas uues Honda CR-V-s. Need on hübriidautode ja elektrisõidukite oluline osa.

Liitiumioonakude tehnoloogia teine oluline eelis on kiire laetavus. Liitiumioonakusid saab laadida mõne tunniga, mis on eriti atraktiivne autojuhtidele, kes hoolivad oma ökoloogilisest jalajäljest. Need akud on kerged, taaskasutatavad ja võivad ainuüksi elektriga läbida kuni 72 kilomeetrit. Lisaks on neil eeliseks see, et nad on tavalistest hübriididest kiiremad.

Ohutuse osas on hübriidsõidukid samaväärsed bensiinimootoriga sõidukitega. Erinevalt bensiinimootoriga analoogidest ei kujuta hübriidsõidukid avarii korral päästjatele ega reisijatele olulist ohtu. Neid kaitseb metallkorpus, mis on kõrge isolatsioonitasemega. Toyota paigutab akud tagasilla lähedale, et tagada nende täielik kaitse kokkupõrke korral. Hübriidsõidukid katavad oma akujuhtmed ka erkoranži kattega.

Kuigi liitiumioonakude tehnoloogia on alles arenemisjärgus, on sellel potentsiaali saada tuleviku energiatootmise oluliseks osaks. EPA kiitis hiljuti heaks $1,5 miljardi suuruse toetuse, et aidata arendada liitiumioonakude tööstust USAs. Euroopa Komisjoni uue liitiumi toorainestrateegia eesmärk on suurendada liitiumi pakkumist Euroopas 2030. aastaks 18 korda ja vähendada sõltuvust kolmandatest riikidest.

Kuigi hübriidsõidukid aitavad kütust kokku hoida, vähendavad nad ka süsinikdioksiidi heitkoguseid. Hübriidautodes kasutatavatel pliiakudel on kõrgeim heitkoguste tase ja need on kõige kallimad. Need mürgised materjalid on ka rasked ja aeglustavad hübriidautode jõudlust. Selle probleemi minimeerimiseks asendavad tootjad nüüd pliiakusid nikkel-metallhüdriidakudega. Pliiaku ja liitiumioonaku vahel on ka jõudluses erinevusi.

Kuigi koobalti- ja liitiumioonakud muutuvad üha populaarsemaks, on tekkinud mure nende tarnimise jätkusuutlikkuse pärast. Koobalti ja liitiumi kõrge geopoliitiline kontsentratsioon ning tarneahela kiire laiendamine on tekitanud küsimusi materjalide säästva tootmise kohta. Kuid see kõik on elektriautode turu kiire arengu tõttu ootuspärane. Praegu pakuvad need tehnoloogiad hübriidsõidukitele piisavalt energiat.