Hvilken type batteri brukes i hybridbiler?

Hvilken type batteri brukes i hybridbiler i dag? Koboltdioksid, nikkelmetallhydrid eller litiumion er de vanligste typene.

Nikkelmetallhydrid

Dette batteriet er mye brukt i hybridbiler og mobiltelefoner. Det ble opprinnelig brukt i luftfartsapplikasjoner, og har lang levetid og rimelig spesifikk energi- og effektkapasitet. Selv om det ikke er like slitesterkt som blybatterier, er det svært tålmodig mot misbruk. Et nikkelmetallhydridbatteri er imidlertid ikke en standard erstatning for et alkalisk batteri. Ulempene inkluderer høy selvutlading, varme og begrenset lagringskapasitet.

Litiumion- og polymerbatteriene som brukes i hybridbiler er stort sett trygge. En toårig garanti på Toyotas hybridbatterier dekker alle batterideler i 120 måneder eller 240 000 kilometer, med mindre du har misbrukt dem. Likevel har litiumion- og polymerbatterier en lignende levetid og er ikke like pålitelige. I tillegg er et litiummetallhydridbatteri mye tyngre enn et nikkelmetallhydridbatteri, så de er ikke like holdbare som NiMH-batterier.

Selv om nikkelmetallhydridbatteriet er mindre potent enn litiumionbatterier, er det også mindre og lettere enn litiumionbatteriene. Størrelsen og vekten på en batteripakke utgjør en betydelig ulempe, og det er derfor den bipolare versjonen er et bedre alternativ. Bipolare battericeller gjør det også mulig å få plass til 1,4 ganger flere celler på samme plass.

En annen betydelig forskjell mellom de to er ladehastigheten til litiumionbatterier. Li-ionbatterier er raskere og kan håndtere plutselige strømbehov, mens NiMH-batterier har lengre ladetid. Imidlertid er begge batteritypene fortsatt mye brukt i hybridbiler og plug-in-hybrider. Et nikkelmetallhydridbatteri er vanligvis et bedre valg for hybridbiler med mindre de er utstyrt med en hybrid drivlinje.

I de senere årene har mange produsenter av hybridbiler gått over til litiumionbatterier. De gjenvinner dette materialet som et verdifullt råmateriale for sine nye hybridbilmotorer. I mellomtiden har produsenten av NiMH-batteriet begynt å forsyne bilprodusenten med sjeldne jordartsmetaller. Dette gjør dem til de første til å resirkulere nikkelmetallhydridbatterier. De er imidlertid fortsatt langt fra batteriindustriens endelige mål om 100 prosent batteriresirkulering.

Et nikkelmetallhydridbatteri er også mer miljøvennlig enn litiumionbatterier. Energitettheten til et NiMH-batteri er omtrent 40 prosent lavere enn for et litiumionbatteri. Et stort batteri i et hybridbil kan hjelpe med vekt og kraft, men et batteri som er for tungt vil øke vekten. I fremtiden kan andre typer batterier bli mer populære i bilindustrien.

Noen bilprodusenter produserer ikke nok hybrider. Etterspørselen etter hybridbiler øker imidlertid. Batteriet er en integrert del av hybridindustrien, og Toyota prøver å øke hybridsalget. Selskapets siste investering vil resultere i en batteriforsyning på 200 gigawattimer. Så, hva er det beste batteriet for hybridbiler?

Litiumion

Teknologien bak litiumionbatterier er fortsatt i utvikling, men noen fordeler er tydelige. Den første fordelen er forholdet mellom energi og vekt. Den lavere vekten gir også bedre håndtering, større rekkevidde og svingete håndteringer. Litiumionbatterier er fortsatt noen år unna å bli vanlige, men de beviser seg i hybridbilapplikasjoner. Her er noen grunner til deres økende popularitet.

En litiumionbatteripakke gir strøm til de elektriske motorene. Den er lettere enn blybatterier og varer lenger. Den nye teknologien lover enda bedre ytelse. Litiumionbatterier er også tilgjengelige i hybridbilmodeller, inkludert den nye Honda CR-V. De er en viktig del av hybridbiler og elbiler.

En annen stor fordel med litiumionbatteriteknologi er den raske oppladbarheten. Litiumionbatterier kan lades opp på noen få timer, noe som er spesielt attraktivt for sjåfører som bryr seg om sitt miljøavtrykk. Disse batteriene er lette, resirkulerbare og kan vare opptil 72 kilometer bare på strøm. De har også den ekstra fordelen at de er raskere enn vanlige hybrider.

Når det gjelder sikkerhet, har hybridbiler like mye sikkerhet som sammenlignbare bensindrevne kjøretøy. I motsetning til sine bensindrevne motparter, er ikke hybrider et vesentlig problem for redningsmannskaper eller passasjerer i en kollisjon. Et metalldeksel beskytter dem og har et høyt isolasjonsnivå. Toyota plasserer batteripakker nær bakakselen for å sikre at de er fullt beskyttet i en kollisjon. Hybridbiler dekker også batterikablene sine i den knalloransje kledningen.

Selv om teknologien bak litiumionbatterier fortsatt er i utvikling, har den potensial til å bli en viktig del av fremtidens energiproduksjon. EPA godkjente nylig et tilskudd på 1,5 milliarder pund for å bidra til å utvikle litiumionindustrien i USA. Europakommisjonens nye strategi for litiumråvarer har som mål å øke litiumforsyningen i Europa med 18 ganger innen 2030 og redusere avhengigheten av tredjepartsland.

Selv om hybridbiler kan spare drivstoff, kan de også redusere karbonutslipp. Blybatteriene som brukes i hybridbiler har det høyeste utslippsnivået og er de dyreste. Disse giftige materialene er også tunge og reduserer ytelsen til hybridbiler. For å minimere dette problemet erstatter produsenter nå blybatterier med nikkelmetallhydridbatterier. Det er også forskjeller i ytelse mellom bly- og litiumionhybridbatterier.

Mens kobolt- og litiumionbatterier blir mer populære, har det dukket opp bekymringer om bærekraften i forsyningen av disse. Høye geopolitiske konsentrasjoner av kobolt og litium og rask oppskalering av forsyningskjeden har ført til spørsmål om hvordan materialene kan produseres bærekraftig. Men alt dette er å forvente med elbilmarkedets raske utvikling. Foreløpig gir disse teknologiene rikelig med energi til hybridbiler.