Ce tip de baterie se folosește la mașinile hibride?

Ce tip de baterie este folosit astăzi în mașinile hibride? Dioxidul de cobalt, hidrura de nichel-metal sau litiu-ion sunt cele mai comune tipuri.

Hidrură de nichel-metal

Această baterie este utilizată pe scară largă în mașinile hibride și telefoanele mobile. Inițial utilizată în aplicații aerospațiale, are o durată lungă de viață și capacități specifice de energie și putere rezonabile. Deși nu este la fel de durabilă ca bateriile cu plumb, este foarte tolerantă la abuzuri. Cu toate acestea, o baterie nichel-metal hidrură nu este un înlocuitor direct pentru o baterie alcalină. Dezavantajele sale includ autodescărcarea ridicată, căldura și capacitatea de stocare limitată.

Bateriile litiu-ion și polimer utilizate în vehiculele hibride sunt în mare parte sigure. O garanție de doi ani pentru bateria hibridă Toyota va acoperi toate componentele bateriei timp de 120 de luni sau 150.000 de mile, cu excepția cazului în care le-ați utilizat în mod abuziv. Cu toate acestea, bateriile litiu-ion și polimer au o durată de viață similară și nu sunt la fel de fiabile. În plus, o baterie litiu-hidrură metalică este mult mai grea decât o baterie nichel-hidrură metalică, deci nu sunt la fel de durabile ca bateriile Ni-MH.

Deși bateria nichel-metal hidrură este mai puțin puternică decât bateriile litiu-ion, este, de asemenea, mai mică și mai ușoară decât omologul său litiu-ion. Dimensiunea și greutatea unui pachet de baterii constituie un dezavantaj semnificativ, motiv pentru care versiunea bipolară este o opțiune mai bună. Celulele bateriei bipolare permit, de asemenea, înghesuirea a de 1,4 ori mai multor celule în același spațiu.

O altă diferență semnificativă dintre cele două este viteza de încărcare a bateriilor litiu-ion. Bateriile Li-ion sunt mai rapide și pot face față solicitărilor bruște de putere, în timp ce bateriile NiMH au un timp de încărcare mai lung. Cu toate acestea, ambele tipuri de baterii sunt încă utilizate pe scară largă în mașinile hibride și în hibridele plug-in. O baterie nichel-metal hidrură este de obicei o alegere mai bună pentru mașinile hibride, cu excepția cazului în care este echipată cu un sistem de propulsie hibrid.

În ultimii ani, mulți producători de vehicule hibride au trecut la baterii litiu-ion. Aceștia valorifică acest material ca materie primă valoroasă pentru noile lor motoare de mașini hibride. Între timp, producătorul bateriei NiMH a început să furnizeze producătorului auto metale din pământuri rare. Acest lucru îi face primii care reciclează bateriile nichel-hidrură metalică. Cu toate acestea, sunt încă departe de obiectivul final de 100% al industriei bateriilor de reciclare a bateriilor.

O baterie nichel-metal-hidrură este, de asemenea, mai ecologică decât bateriile litiu-ion. Densitatea energetică a unei baterii NiMH este cu aproximativ 40% mai mică decât cea a unei baterii litiu-ion. O baterie mare într-un vehicul hibrid poate ajuta la reducerea greutății și a puterii, dar o baterie prea grea va adăuga greutate. În viitor, alte tipuri de baterii ar putea fi mai populare în industria auto.

Unele companii auto nu produc suficiente vehicule hibride. Cu toate acestea, cererea de vehicule hibride este în creștere. Bateria este o parte integrantă a industriei hibride, iar Toyota încearcă să-și crească vânzările de vehicule hibride. Cea mai recentă investiție a companiei va duce la o furnizare de baterii de 200 de gigawați-oră. Așadar, care este cea mai bună baterie pentru vehiculele hibride?

Litiu-ion

Tehnologia din spatele bateriilor litiu-ion este încă în evoluție, dar unele beneficii sunt evidente. Primul beneficiu este raportul lor energie-greutate. Greutatea mai mică se traduce, de asemenea, printr-o manevrabilitate mai bună, o autonomie mai mare și manevrabilitate în zone sinuoase. Bateriile litiu-ion sunt încă la câțiva ani distanță de a deveni mainstream, dar își dovedesc valoarea în aplicațiile pentru mașinile hibride. Iată câteva motive pentru popularitatea lor tot mai mare.

Un pachet de baterii litiu-ion alimentează motoarele electrice. Este mai ușor decât bateria plumb-acid și durează mai mult. Noua tehnologie promite performanțe și mai bune. Bateriile litiu-ion sunt disponibile și în modelele de mașini hibride, inclusiv în noul Honda CR-V. Acestea sunt o parte esențială a mașinilor hibride și a vehiculelor electrice.

Un alt avantaj major al tehnologiei bateriilor litiu-ion este reîncărcarea rapidă. Bateriile litiu-ion pot fi reîncărcate în câteva ore, ceea ce este deosebit de atractiv pentru șoferii cărora le pasă de amprenta lor asupra mediului. Aceste baterii sunt ușoare, reciclabile și pot rezista până la 72 de kilometri doar cu electricitate. De asemenea, au avantajul suplimentar de a fi mai rapide decât hibridele standard.

În ceea ce privește siguranța, vehiculele hibride oferă la fel de multă siguranță ca și vehiculele pe benzină comparabile. Spre deosebire de omologii lor pe benzină, hibridele nu reprezintă o problemă semnificativă pentru salvatori sau pasageri în caz de accident. O carcasă metalică le protejează și are un nivel ridicat de izolație. Toyota plasează pachetele de baterii lângă puntea spate pentru a se asigura că acestea sunt complet protejate în caz de coliziune. De asemenea, hibridele învelesc cablurile bateriei în carcasa portocalie strălucitoare.

Deși tehnologia din spatele bateriilor litiu-ion este încă în evoluție, aceasta are potențialul de a deveni o parte vitală a viitorului producției de energie. EPA a aprobat recent o subvenție de 1,5 miliarde de litri pentru a ajuta la dezvoltarea industriei litiu-ion în SUA. Noua strategie a Comisiei Europene privind materiile prime pentru litiu își propune să crească oferta de litiu în Europa de 18 ori până în 2030 și să reducă dependența de țările terțe.

În timp ce vehiculele hibride pot economisi combustibil, ele pot, de asemenea, să reducă emisiile de carbon. Bateriile plumb-acid folosite la mașinile hibride au cel mai mare nivel de emisii și sunt cele mai scumpe. Aceste materiale toxice sunt, de asemenea, grele și încetinesc performanța mașinilor hibride. Pentru a minimiza această problemă, producătorii înlocuiesc acum bateriile plumb-acid cu baterii nichel-hidrură metalică. Există, de asemenea, diferențe de performanță între bateriile hibride plumb-acid și litiu-ion.

În timp ce bateriile cu cobalt și litiu-ion devin din ce în ce mai populare, au apărut preocupări cu privire la sustenabilitatea aprovizionării lor. Concentrațiile geopolitice mari de cobalt și litiu și extinderea rapidă a lanțului de aprovizionare au condus la întrebări cu privire la modul în care materialele pot fi produse în mod durabil. Dar toate acestea sunt de așteptat odată cu dezvoltarea rapidă a pieței de vehicule electrice. Deocamdată, aceste tehnologii oferă energie suficientă pentru vehiculele hibride.