Que tipo de bateria é usada em carros híbridos?

Que tipo de bateria é usada nos carros híbridos hoje? Dióxido de cobalto, hidreto metálico de níquel ou íon de lítio são os tipos mais comuns.

Níquel-hidreto metálico

Esta bateria é amplamente utilizada em carros híbridos e celulares. Inicialmente utilizada em aplicações aeroespaciais, possui longa vida útil e razoáveis capacidades específicas de energia e potência. Embora não seja tão durável quanto as baterias de chumbo-ácido, é altamente tolerante a abusos. No entanto, uma bateria de níquel-hidreto metálico não é uma substituição imediata para uma bateria alcalina. Suas desvantagens incluem alta autodescarga, aquecimento e capacidade de armazenamento limitada.

As baterias de íons de lítio e de polímero usadas em veículos híbridos são amplamente seguras. Uma garantia de dois anos para baterias híbridas da Toyota cobre todas as peças da bateria por 120 meses ou 240.000 km, a menos que você tenha usado indevidamente. No entanto, as baterias de íons de lítio e de polímero têm vida útil semelhante e não são tão confiáveis. Além disso, uma bateria de hidreto metálico de lítio é muito mais pesada do que uma de hidreto metálico de níquel, portanto, não é tão durável quanto as baterias de Ni-MH.

Embora a bateria de níquel-hidreto metálico seja menos potente que as baterias de íons de lítio, ela também é menor e mais leve que sua contraparte de íons de lítio. O tamanho e o peso da bateria constituem uma desvantagem significativa, razão pela qual a versão bipolar é uma opção melhor. As células de bateria bipolares também permitem que 1,4 vezes mais células sejam comprimidas no mesmo espaço.

Outra diferença significativa entre as duas é a velocidade de carregamento das baterias de íons de lítio. As baterias de íons de lítio são mais rápidas e podem lidar com demandas repentinas de energia, enquanto as baterias de NiMH têm um tempo de carregamento mais longo. No entanto, ambos os tipos de baterias ainda são amplamente utilizados em carros híbridos e híbridos plug-in. Uma bateria de níquel-hidreto metálico geralmente é a melhor escolha para carros híbridos, a menos que sejam equipados com um trem de força híbrido.

Nos últimos anos, muitos fabricantes de veículos híbridos migraram para baterias de íons de lítio. Eles recuperam esse material como matéria-prima valiosa para os motores de seus novos carros híbridos. Enquanto isso, o fabricante da bateria NiMH começou a fornecer metais de terras raras à montadora. Isso a torna a primeira a reciclar baterias de níquel-hidreto metálico. No entanto, ainda estão longe da meta de 100% de reciclagem de baterias da indústria de baterias.

Uma bateria de níquel-hidreto metálico também é mais ecológica do que as baterias de íons de lítio. A densidade de energia de uma bateria NiMH é cerca de 40% menor do que a de uma bateria de íons de lítio. Uma bateria grande em um veículo híbrido pode ajudar com o peso e a potência, mas uma bateria muito pesada aumentará o peso. No futuro, outros tipos de baterias poderão ser mais populares na indústria automotiva.

Algumas montadoras não estão produzindo híbridos suficientes. No entanto, a demanda por veículos híbridos está crescendo. A bateria é parte integrante da indústria híbrida, e a Toyota está tentando aumentar suas vendas de híbridos. O investimento mais recente da empresa resultará em um fornecimento de bateria de 200 gigawatts-hora. Então, qual é a melhor bateria para veículos híbridos?

Íon de lítio

A tecnologia por trás das baterias de íons de lítio ainda está evoluindo, mas alguns benefícios são evidentes. O primeiro benefício é a relação energia-peso. O menor peso também se traduz em melhor dirigibilidade, maior alcance e manobrabilidade em curvas. As baterias de íons de lítio ainda estão a alguns anos de se tornarem populares, mas estão se mostrando eficazes em aplicações de carros híbridos. Aqui estão alguns motivos para sua crescente popularidade.

Uma bateria de íons de lítio energiza os motores elétricos. Ela é mais leve que a bateria de chumbo-ácido e dura mais. A nova tecnologia promete um desempenho ainda melhor. Baterias de íons de lítio também estão disponíveis em modelos de carros híbridos, incluindo o novo Honda CR-V. Elas são uma parte essencial de carros híbridos e veículos elétricos.

Outra grande vantagem da tecnologia de baterias de íons de lítio é sua rápida recarga. As baterias de íons de lítio podem ser recarregadas em poucas horas, o que é especialmente atraente para motoristas que se preocupam com o meio ambiente. Essas baterias são leves, recicláveis e podem durar até 72 quilômetros apenas com eletricidade. Elas também têm a vantagem adicional de serem mais rápidas do que os híbridos convencionais.

Em termos de segurança, os veículos híbridos oferecem a mesma segurança que os veículos a gasolina comparáveis. Ao contrário de seus equivalentes movidos a gasolina, os híbridos não representam uma preocupação significativa para socorristas ou passageiros em caso de acidente. Uma caixa metálica os protege e possui um alto nível de isolamento. A Toyota posiciona as baterias perto do eixo traseiro para garantir que estejam totalmente protegidas em caso de colisão. Os híbridos também envolvem os cabos da bateria com o revestimento laranja brilhante.

Embora a tecnologia por trás das baterias de íons de lítio ainda esteja em evolução, ela tem o potencial de se tornar uma parte vital do futuro da produção de energia. A EPA aprovou recentemente uma doação de $1,5 bilhão para ajudar a desenvolver a indústria de íons de lítio nos EUA. A nova estratégia de matérias-primas de lítio da Comissão Europeia visa aumentar o fornecimento de lítio na Europa em 18 vezes até 2030 e reduzir a dependência de países terceiros.

Embora os veículos híbridos possam economizar combustível, eles também podem reduzir as emissões de carbono. As baterias de chumbo-ácido usadas em carros híbridos têm o maior nível de emissão e são as mais caras. Esses materiais tóxicos também são pesados e retardam o desempenho dos carros híbridos. Para minimizar esse problema, os fabricantes estão substituindo as baterias de chumbo-ácido por baterias de níquel-hidreto metálico. Há também diferenças de desempenho entre as baterias híbridas de chumbo-ácido e de íons de lítio.

Enquanto as baterias de cobalto e de íons de lítio estão se tornando mais populares, surgiram preocupações sobre a sustentabilidade de seu fornecimento. Altas concentrações geopolíticas de cobalto e lítio e o rápido aumento da cadeia de suprimentos levaram a questões sobre como os materiais podem ser produzidos de forma sustentável. Mas tudo isso é esperado com o rápido desenvolvimento do mercado de EV. Por enquanto, essas tecnologias estão fornecendo energia suficiente para veículos híbridos.