Welk type accu wordt in hybride auto's gebruikt?

Welk type accu wordt tegenwoordig in hybride auto's gebruikt? Kobaltdioxide, nikkel-metaalhydride en lithium-ion zijn de meest voorkomende types.

Nikkel-metaalhydride

Deze batterij wordt veel gebruikt in hybride auto's en mobiele telefoons. Oorspronkelijk gebruikt in de lucht- en ruimtevaart, heeft hij een lange levensduur en een redelijk specifiek energie- en vermogensvermogen. Hoewel hij niet zo duurzaam is als loodzuuraccu's, is hij zeer tolerant voor misbruik. Een nikkel-metaalhydridebatterij is echter geen directe vervanging voor een alkalinebatterij. De nadelen zijn onder andere een hoge zelfontlading, hitte en een beperkte opslagcapaciteit.

De lithium-ion- en polymeeraccu's die in hybride voertuigen worden gebruikt, zijn grotendeels veilig. Een tweejarige Toyota hybride accugarantie dekt alle accuonderdelen gedurende 120 maanden of 240.000 kilometer, tenzij u ze hebt misbruikt. Desondanks hebben lithium-ion- en polymeeraccu's een vergelijkbare levensduur en zijn ze minder betrouwbaar. Bovendien is een lithium-metaalhydrideaccu veel zwaarder dan een nikkel-metaalhydrideaccu, waardoor ze minder duurzaam zijn dan Ni-MH-accu's.

Hoewel de nikkel-metaalhydridebatterij minder krachtig is dan lithium-ionbatterijen, is hij ook kleiner en lichter dan zijn lithium-ion-tegenhanger. De grootte en het gewicht van een batterijpakket vormen een aanzienlijk nadeel, daarom is de bipolaire versie een betere optie. Bipolaire batterijcellen maken het bovendien mogelijk om 1,4 keer meer cellen in dezelfde ruimte te plaatsen.

Een ander belangrijk verschil tussen de twee is de laadsnelheid van lithium-ionaccu's. Li-ionaccu's zijn sneller en kunnen plotselinge stroombehoeften aan, terwijl NiMH-accu's een langere laadtijd hebben. Beide typen accu's worden echter nog steeds veel gebruikt in hybride auto's en plug-in hybrides. Een nikkel-metaalhydride accu is meestal een betere keuze voor hybride auto's, tenzij deze zijn uitgerust met een hybride aandrijflijn.

Veel fabrikanten van hybride voertuigen zijn de afgelopen jaren overgestapt op lithium-ionbatterijen. Ze winnen dit materiaal terug als waardevolle grondstof voor hun nieuwe hybride automotoren. Ondertussen is de fabrikant van de NiMH-batterij begonnen met de levering van zeldzame aardmetalen aan de autofabrikant. Daarmee zijn ze de eersten die nikkel-metaalhydridebatterijen recyclen. Ze zijn echter nog ver verwijderd van de uiteindelijke doelstelling van de batterij-industrie om 100% batterijen te recyclen.

Een nikkel-metaalhydride-accu is bovendien milieuvriendelijker dan lithium-ion-accu's. De energiedichtheid van een NiMH-accu is ongeveer 40 procent lager dan die van een lithium-ion-accu. Een grote accu in een hybride auto kan gewicht en vermogen opleveren, maar een te zware accu zal juist extra gewicht toevoegen. In de toekomst zullen andere soorten accu's mogelijk populairder worden in de auto-industrie.

Sommige autofabrikanten produceren niet genoeg hybrides. De vraag naar hybride voertuigen neemt echter toe. De accu is een integraal onderdeel van de hybride-industrie en Toyota probeert de verkoop van hybride voertuigen te verhogen. De nieuwste investering van het bedrijf zal resulteren in een accucapaciteit van 200 gigawattuur. Dus, wat is de beste accu voor hybride voertuigen?

Lithium-ion

De technologie achter lithium-ionaccu's is nog in ontwikkeling, maar er zijn enkele voordelen die duidelijk zichtbaar zijn. Het eerste voordeel is hun energie-gewichtsverhouding. Het lagere gewicht vertaalt zich ook in betere rijeigenschappen, een grotere actieradius en betere wegligging bij bochten. Het duurt nog een paar jaar voordat lithium-ionaccu's mainstream worden, maar ze bewijzen zich wel in hybride auto's. Hier zijn enkele redenen voor hun groeiende populariteit.

Een lithium-ionaccupakket voedt de elektromotoren. Het is lichter dan een loodzuuraccu en gaat langer mee. De nieuwe technologie belooft nog betere prestaties. Lithium-ionaccu's zijn ook verkrijgbaar in hybride automodellen, waaronder de nieuwe Honda CR-V. Ze vormen een essentieel onderdeel van hybride auto's en elektrische voertuigen.

Een ander groot voordeel van lithium-ionaccutechnologie is de snelle oplaadbaarheid. Lithium-ionaccu's kunnen in een paar uur worden opgeladen, wat vooral aantrekkelijk is voor bestuurders die hun ecologische voetafdruk belangrijk vinden. Deze accu's zijn lichtgewicht, recyclebaar en gaan tot wel 72 kilometer mee op elektriciteit. Ze hebben ook het extra voordeel dat ze sneller zijn dan standaard hybrides.

Qua veiligheid zijn hybride voertuigen net zo veilig als vergelijkbare voertuigen op benzine. In tegenstelling tot hun benzine-aangedreven tegenhangers vormen hybrides geen grote risico's voor hulpverleners of passagiers bij een ongeval. Een metalen behuizing beschermt hen en heeft een hoge isolatiewaarde. Toyota plaatst de accupakketten dicht bij de achteras om ervoor te zorgen dat ze bij een botsing volledig beschermd zijn. Hybrides omhullen hun accukabels bovendien met een feloranje omhulsel.

Hoewel de technologie achter lithium-ionbatterijen nog steeds in ontwikkeling is, heeft deze de potentie om een essentieel onderdeel te worden van de toekomst van energieproductie. De EPA heeft onlangs een subsidie van $1,5 miljard goedgekeurd om de ontwikkeling van de lithium-ionindustrie in de VS te ondersteunen. De nieuwe strategie van de Europese Commissie voor lithiumgrondstoffen heeft tot doel de lithiumvoorziening in Europa tegen 2030 achttien keer te verhogen en de afhankelijkheid van derde landen te verminderen.

Hybride voertuigen kunnen brandstof besparen, maar ook de CO2-uitstoot verminderen. De loodzuuraccu's die in hybride auto's worden gebruikt, hebben de hoogste emissiewaarden en zijn het duurst. Deze giftige stoffen zijn bovendien zwaar en vertragen de prestaties van hybride auto's. Om dit probleem te minimaliseren, vervangen fabrikanten loodzuuraccu's nu door nikkel-metaalhydrideaccu's. Er zijn ook prestatieverschillen tussen loodzuur- en lithium-ionhybrideaccu's.

Terwijl kobalt- en lithium-ionbatterijen steeds populairder worden, zijn er zorgen ontstaan over de duurzaamheid van hun aanbod. De hoge geopolitieke concentraties van kobalt en lithium en de snelle opschaling van de toeleveringsketen hebben geleid tot vragen over hoe de materialen duurzaam geproduceerd kunnen worden. Maar dit is allemaal te verwachten gezien de snelle ontwikkeling van de elektrische automarkt. Momenteel leveren deze technologieën voldoende energie voor hybride voertuigen.