Quel type de batterie est utilisé dans les voitures hybrides ?

Quel type de batterie est utilisé dans les voitures hybrides aujourd'hui ? Le dioxyde de cobalt, l'hydrure de nickel-métal ou le lithium-ion sont les types les plus courants.

Nickel-hydrure métallique

Cette batterie est largement utilisée dans les voitures hybrides et les téléphones portables. Initialement utilisée dans les applications aérospatiales, elle offre une longue durée de vie et des capacités énergétiques et de puissance spécifiques raisonnables. Bien qu'elle ne soit pas aussi durable que les batteries au plomb, elle est très résistante aux abus. Cependant, une batterie nickel-hydrure métallique ne remplace pas une pile alcaline. Ses inconvénients incluent une autodécharge élevée, un échauffement important et une capacité de stockage limitée.

Les batteries lithium-ion et polymère utilisées dans les véhicules hybrides sont généralement sûres. Une garantie de deux ans sur les batteries hybrides Toyota couvre tous les composants pendant 120 mois ou 240 000 km, sauf en cas d'utilisation abusive. Néanmoins, les batteries lithium-ion et polymère ont une durée de vie similaire et sont moins fiables. De plus, une batterie lithium-hydrure métallique est beaucoup plus lourde qu'une batterie nickel-hydrure métallique, ce qui la rend moins durable que les batteries Ni-MH.

Bien que la batterie nickel-hydrure métallique soit moins puissante que les batteries lithium-ion, elle est également plus petite et plus légère. La taille et le poids d'une batterie constituent un inconvénient majeur, c'est pourquoi la version bipolaire est une meilleure option. Les cellules bipolaires permettent également d'intégrer 1,4 fois plus de cellules dans un même espace.

Une autre différence significative entre les deux types de batteries réside dans leur vitesse de charge. Les batteries Li-ion sont plus rapides et peuvent gérer les demandes d'énergie soudaines, tandis que les batteries NiMH ont un temps de charge plus long. Cependant, ces deux types de batteries restent largement utilisés dans les voitures hybrides et hybrides rechargeables. Une batterie nickel-hydrure métallique est généralement un meilleur choix pour les voitures hybrides, sauf si elles sont équipées d'un groupe motopropulseur hybride.

Ces dernières années, de nombreux constructeurs de véhicules hybrides ont adopté les batteries lithium-ion. Ils récupèrent ce matériau comme matière première précieuse pour leurs nouveaux moteurs hybrides. Parallèlement, le fabricant de la batterie NiMH a commencé à fournir au constructeur automobile des métaux de terres rares. Il est ainsi le premier à recycler les batteries nickel-hydrure métallique. Cependant, l'objectif de recyclage à 100 % fixé par l'industrie des batteries est encore loin d'être atteint.

Une batterie nickel-métal-hydrure est également plus écologique que les batteries lithium-ion. La densité énergétique d'une batterie NiMH est environ 40 % inférieure à celle d'une batterie lithium-ion. Une batterie de grande capacité dans un véhicule hybride peut contribuer à réduire le poids et la puissance, mais une batterie trop lourde ajoutera du poids. À l'avenir, d'autres types de batteries pourraient gagner en popularité dans l'industrie automobile.

Certains constructeurs automobiles ne produisent pas suffisamment de véhicules hybrides. Pourtant, la demande pour ces véhicules est en hausse. La batterie est un élément essentiel de l'industrie hybride, et Toyota s'efforce d'accroître ses ventes de véhicules hybrides. Son dernier investissement permettra de disposer d'une réserve de batteries de 200 gigawattheures. Alors, quelle est la meilleure batterie pour les véhicules hybrides ?

Lithium-ion

La technologie des batteries lithium-ion est encore en évolution, mais certains avantages sont évidents. Le premier est leur rapport énergie/poids. Ce poids réduit se traduit également par une meilleure maniabilité, une plus grande autonomie et une meilleure tenue de route dans les virages. Les batteries lithium-ion ne se généraliseront pas avant quelques années, mais elles font leurs preuves dans les véhicules hybrides. Voici quelques raisons de leur popularité croissante.

Une batterie lithium-ion alimente les moteurs électriques. Plus légère que la batterie plomb-acide, elle dure plus longtemps. Cette nouvelle technologie promet des performances encore supérieures. Les batteries lithium-ion sont également disponibles sur les modèles de voitures hybrides, notamment le nouveau Honda CR-V. Elles sont un élément essentiel des voitures hybrides et des véhicules électriques.

Un autre avantage majeur de la technologie des batteries lithium-ion est leur recharge rapide. Elles peuvent être rechargées en quelques heures, ce qui est particulièrement intéressant pour les conducteurs soucieux de leur empreinte environnementale. Ces batteries sont légères, recyclables et offrent une autonomie allant jusqu'à 72 km en mode électrique uniquement. Elles présentent également l'avantage d'être plus rapides que les hybrides classiques.

En termes de sécurité, les véhicules hybrides offrent autant de sécurité que les véhicules à essence comparables. Contrairement à leurs homologues à essence, les hybrides ne représentent pas une préoccupation majeure pour les secouristes ou les passagers en cas d'accident. Un boîtier métallique les protège et offre un haut niveau d'isolation. Toyota place les batteries près de l'essieu arrière pour garantir leur protection optimale en cas de collision. Les hybrides protègent également leurs câbles de batterie par un revêtement orange vif.

Bien que la technologie des batteries lithium-ion soit encore en évolution, elle a le potentiel de devenir un élément essentiel de la production énergétique future. L'EPA a récemment approuvé une subvention de 1,4 milliard de livres sterling (1,5 milliard de livres sterling) pour soutenir le développement de l'industrie lithium-ion aux États-Unis. La nouvelle stratégie de la Commission européenne sur les matières premières pour le lithium vise à multiplier par 18 l'approvisionnement en lithium en Europe d'ici 2030 et à réduire la dépendance vis-à-vis des pays tiers.

Alors que les véhicules hybrides peuvent économiser du carburant, ils peuvent également réduire les émissions de carbone. Les batteries au plomb utilisées dans les voitures hybrides ont le niveau d'émission le plus élevé et sont les plus chères. Ces matières toxiques sont également lourdes et ralentissent les performances des voitures hybrides. Pour minimiser ce problème, les fabricants remplacent désormais les batteries plomb-acide par des batteries nickel-hydrure métallique. Il existe également des différences de performances entre les batteries hybrides plomb-acide et lithium-ion.

Alors que les batteries au cobalt et au lithium-ion gagnent en popularité, des inquiétudes concernant la durabilité de leur approvisionnement sont apparues. Les fortes concentrations géopolitiques de cobalt et de lithium et la mise à l'échelle rapide de la chaîne d'approvisionnement ont conduit à s'interroger sur la manière dont les matériaux peuvent être produits de manière durable. Mais tout cela est à prévoir avec le développement rapide du marché des véhicules électriques. Pour l'instant, ces technologies fournissent suffisamment d'énergie pour les véhicules hybrides.