हाइब्रिड कारों में किस प्रकार की बैटरी का उपयोग किया जाता है?

आज हाइब्रिड कारों में किस प्रकार की बैटरी का उपयोग किया जाता है? कोबाल्ट डाइऑक्साइड, निकेल-मेटल हाइड्राइड या लिथियम-आयन सबसे आम प्रकार हैं।

निकल-धातु हाइड्राइड

इस बैटरी का व्यापक रूप से हाइब्रिड कारों और सेलुलर फोन में उपयोग किया जाता है। शुरू में एयरोस्पेस अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता था, इसकी लंबी जीवन अवधि और उचित विशिष्ट ऊर्जा और शक्ति क्षमताएं होती हैं। हालांकि यह लेड-एसिड बैटरी जितनी टिकाऊ नहीं है, लेकिन यह दुरुपयोग के प्रति अत्यधिक सहनशील है। हालाँकि, निकेल-मेटल हाइड्राइड बैटरी एक क्षारीय बैटरी के लिए ड्रॉप-इन प्रतिस्थापन नहीं है। इसके नुकसानों में उच्च स्व-निर्वहन, गर्मी और सीमित भंडारण क्षमता शामिल हैं।

हाइब्रिड वाहनों में इस्तेमाल की जाने वाली लिथियम-आयन और पॉलीमर बैटरियाँ काफी हद तक सुरक्षित हैं। दो साल की टोयोटा हाइब्रिड बैटरी वारंटी 120 महीने या 150,000 मील तक सभी बैटरी भागों को कवर करेगी, जब तक कि आपने उनका दुरुपयोग न किया हो। फिर भी, लिथियम-आयन और पॉलीमर बैटरियों का जीवनकाल समान होता है और वे उतनी विश्वसनीय नहीं होती हैं। इसके अलावा, लिथियम-मेटल हाइड्राइड बैटरी निकेल-मेटल हाइड्राइड बैटरी की तुलना में बहुत भारी होती है, इसलिए वे Ni-MH बैटरियों जितनी टिकाऊ नहीं होती हैं।

हालाँकि निकेल-मेटल हाइड्राइड बैटरी लिथियम-आयन बैटरी की तुलना में कम शक्तिशाली होती है, लेकिन यह लिथियम-आयन बैटरी की तुलना में छोटी और हल्की भी होती है। बैटरी पैक का आकार और वजन एक महत्वपूर्ण नुकसान है, यही वजह है कि द्विध्रुवीय संस्करण एक बेहतर विकल्प है। द्विध्रुवीय बैटरी सेल एक ही स्थान में 1.4 गुना अधिक सेल को ठूंसने में सक्षम बनाती हैं।

दोनों के बीच एक और महत्वपूर्ण अंतर लिथियम-आयन बैटरियों की चार्जिंग गति है। Li-आयन बैटरियाँ तेज़ होती हैं और अचानक बिजली की माँग को संभाल सकती हैं, जबकि NiMH बैटरियों का चार्जिंग समय लंबा होता है। हालाँकि, दोनों प्रकार की बैटरियों का अभी भी हाइब्रिड कारों और प्लग-इन हाइब्रिड में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। हाइब्रिड कारों के लिए निकेल-मेटल हाइड्राइड बैटरी आमतौर पर बेहतर विकल्प होती है, जब तक कि हाइब्रिड पावरट्रेन से लैस न हो।

हाल के वर्षों में, हाइब्रिड वाहनों के कई निर्माताओं ने लिथियम-आयन बैटरी का उपयोग करना शुरू कर दिया है। वे अपनी नई हाइब्रिड कार मोटरों के लिए इस सामग्री को एक मूल्यवान कच्चे माल के रूप में पुनः प्राप्त करते हैं। इस बीच, NiMH बैटरी के निर्माता ने कार निर्माता को दुर्लभ पृथ्वी धातुओं की आपूर्ति शुरू कर दी है। यह उन्हें निकेल-मेटल हाइड्राइड बैटरी को रीसाइकिल करने वाला पहला बनाता है। हालाँकि, वे अभी भी बैटरी उद्योग के अंतिम 100 प्रतिशत बैटरी रीसाइक्लिंग लक्ष्य से बहुत दूर हैं।

निकेल-मेटल-हाइड्राइड बैटरी लिथियम-आयन बैटरी की तुलना में पर्यावरण के लिए भी ज़्यादा अनुकूल है। NiMH बैटरी का ऊर्जा घनत्व लिथियम-आयन बैटरी की तुलना में लगभग 40 प्रतिशत कम है। हाइब्रिड वाहन में बड़ी बैटरी वजन और शक्ति को कम करने में मदद कर सकती है, लेकिन बहुत भारी बैटरी वजन बढ़ा सकती है। भविष्य में, ऑटोमोटिव उद्योग में अन्य प्रकार की बैटरियाँ अधिक लोकप्रिय हो सकती हैं।

कुछ कार कंपनियाँ पर्याप्त मात्रा में हाइब्रिड का उत्पादन नहीं कर रही हैं। हालाँकि, हाइब्रिड वाहनों की मांग बढ़ रही है। बैटरी हाइब्रिड उद्योग का एक अभिन्न अंग है, और टोयोटा अपनी हाइब्रिड बिक्री बढ़ाने की कोशिश कर रही है। कंपनी के नवीनतम निवेश के परिणामस्वरूप 200-गीगावाट-घंटे की बैटरी आपूर्ति होगी। तो, हाइब्रिड वाहनों के लिए सबसे अच्छी बैटरी कौन सी है?

लिथियम आयन

लिथियम-आयन बैटरियों के पीछे की तकनीक अभी भी विकसित हो रही है, लेकिन कुछ लाभ स्पष्ट हैं। पहला लाभ उनका ऊर्जा-से-वजन अनुपात है। कम वजन बेहतर हैंडलिंग, अधिक रेंज और ट्विस्टी हैंडलिंग में भी तब्दील होता है। लिथियम-आयन बैटरियों को मुख्यधारा में आने में अभी कुछ साल लगेंगे, लेकिन वे हाइब्रिड कार अनुप्रयोगों में खुद को साबित कर रही हैं। उनकी बढ़ती लोकप्रियता के कुछ कारण यहां दिए गए हैं।

लिथियम-आयन बैटरी पैक इलेक्ट्रिक मोटर को ऊर्जा प्रदान करता है। यह लेड-एसिड बैटरी से हल्का है और लंबे समय तक चलता है। नई तकनीक और भी बेहतर प्रदर्शन का वादा करती है। लिथियम-आयन बैटरी हाइब्रिड कार मॉडल में भी उपलब्ध हैं, जिसमें नई होंडा CR-V भी शामिल है। वे हाइब्रिड कारों और इलेक्ट्रिक वाहनों का एक अनिवार्य हिस्सा हैं।

लिथियम-आयन बैटरी तकनीक का एक और बड़ा फायदा इसकी तेज़ रिचार्जेबिलिटी है। लिथियम-आयन बैटरियों को कुछ घंटों में रिचार्ज किया जा सकता है, जो विशेष रूप से उन ड्राइवरों के लिए आकर्षक है जो अपने पर्यावरण पदचिह्न की परवाह करते हैं। ये बैटरियाँ हल्की, रिसाइकिल करने योग्य होती हैं, और केवल बिजली से 45 मील तक चल सकती हैं। इनमें मानक हाइब्रिड की तुलना में तेज़ होने का अतिरिक्त लाभ भी है।

सुरक्षा के मामले में, हाइब्रिड वाहनों में तुलनात्मक गैस वाहनों जितनी ही सुरक्षा होती है। अपने गैस-चालित समकक्षों के विपरीत, हाइब्रिड दुर्घटना में बचाव दल या यात्रियों के लिए कोई बड़ी चिंता का विषय नहीं होते हैं। एक धातु का आवरण उन्हें सुरक्षित रखता है और इसमें उच्च स्तर का इन्सुलेशन होता है। टोयोटा बैटरी पैक को रियर एक्सल के पास रखता है ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि टक्कर में वे पूरी तरह से सुरक्षित रहें। हाइब्रिड भी अपने बैटरी केबल को चमकीले नारंगी रंग के आवरण में लपेटते हैं।

हालाँकि लिथियम-आयन बैटरियों के पीछे की तकनीक अभी भी विकसित हो रही है, लेकिन इसमें ऊर्जा उत्पादन के भविष्य का एक महत्वपूर्ण हिस्सा बनने की क्षमता है। EPA ने हाल ही में अमेरिका में लिथियम-आयन उद्योग को विकसित करने में मदद के लिए $1.5 बिलियन के अनुदान को मंजूरी दी है। यूरोपीय आयोग की नई लिथियम कच्चे माल की रणनीति का लक्ष्य 2030 तक यूरोप में लिथियम की आपूर्ति को 18 गुना बढ़ाना और तीसरे पक्ष के देशों पर निर्भरता कम करना है।

जबकि हाइब्रिड वाहन ईंधन बचा सकते हैं, वे कार्बन उत्सर्जन को भी कम कर सकते हैं। हाइब्रिड कारों में इस्तेमाल होने वाली लेड-एसिड बैटरियों का उत्सर्जन स्तर उच्चतम होता है और ये सबसे महंगी होती हैं। ये जहरीले पदार्थ भी भारी होते हैं और हाइब्रिड कारों के प्रदर्शन को धीमा कर देते हैं। इस समस्या को कम करने के लिए, निर्माता अब लेड-एसिड बैटरी को निकल-मेटल हाइड्राइड बैटरी से बदल रहे हैं। लीड-एसिड और लिथियम-आयन हाइब्रिड बैटरी के प्रदर्शन में भी अंतर है।

जबकि कोबाल्ट और लिथियम-आयन बैटरी अधिक लोकप्रिय हो रही हैं, उनकी आपूर्ति की स्थिरता के बारे में चिंताएं सामने आई हैं। कोबाल्ट और लिथियम की उच्च भू-राजनीतिक सांद्रता और आपूर्ति श्रृंखला में तेजी से वृद्धि ने इस सवाल को जन्म दिया है कि सामग्री को स्थायी रूप से कैसे उत्पादित किया जा सकता है। लेकिन ईवी बाजार के तेजी से विकास के साथ यह सब अपेक्षित है। अभी के लिए, ये प्रौद्योगिकियां हाइब्रिड वाहनों के लिए पर्याप्त ऊर्जा प्रदान कर रही हैं।