Какой тип аккумулятора используется в гибридных автомобилях?

Какой тип аккумуляторов сегодня используется в гибридных автомобилях? Двуокись кобальта, никель-металлогидрид или литий-ион являются наиболее распространенными типами.

Никель-металлогидрид

Эта батарея широко используется в гибридных автомобилях и сотовых телефонах. Первоначально она использовалась в аэрокосмической промышленности, имеет длительный срок службы и разумные удельные энергетические и силовые возможности. Хотя она не так долговечна, как свинцово-кислотные батареи, она очень устойчива к неправильному использованию. Однако никель-металл-гидридная батарея не является прямой заменой щелочной батареи. К ее недостаткам относятся высокий саморазряд, нагрев и ограниченная емкость.

Литий-ионные и полимерные аккумуляторы, используемые в гибридных автомобилях, в основном безопасны. Двухлетняя гарантия на гибридные аккумуляторы Toyota распространяется на все детали аккумулятора в течение 120 месяцев или 150 000 миль, если вы не эксплуатировали их неправильно. Тем не менее, литий-ионные и полимерные аккумуляторы имеют схожий срок службы и не так надежны. Кроме того, литий-металл-гидридный аккумулятор намного тяжелее никель-металл-гидридного, поэтому они не такие долговечные, как Ni-MH-аккумуляторы.

Хотя никель-металлгидридная батарея менее мощная, чем литий-ионные батареи, она также меньше и легче своего литий-ионного аналога. Размер и вес аккумуляторной батареи являются существенным недостатком, поэтому биполярная версия является лучшим вариантом. Биполярные элементы батареи также позволяют втиснуть в 1,4 раза больше элементов в то же пространство.

Еще одним существенным различием между ними является скорость зарядки литий-ионных аккумуляторов. Литий-ионные аккумуляторы быстрее и могут справляться с внезапными потребностями в энергии, в то время как NiMH-аккумуляторы заряжаются дольше. Тем не менее, оба типа аккумуляторов по-прежнему широко используются в гибридных автомобилях и подключаемых гибридах. Никель-металл-гидридный аккумулятор обычно является лучшим выбором для гибридных автомобилей, если только они не оснащены гибридной силовой установкой.

В последние годы многие производители гибридных автомобилей перешли на литий-ионные аккумуляторы. Они перерабатывают этот материал как ценное сырье для своих новых гибридных двигателей. Тем временем производитель NiMH-аккумуляторов начал поставлять автопроизводителю редкоземельные металлы. Это делает их первыми, кто перерабатывает никель-металл-гидридные аккумуляторы. Однако они все еще далеки от конечной цели аккумуляторной промышленности по 100-процентной переработке аккумуляторов.

Никель-металл-гидридная батарея также более экологична, чем литий-ионные батареи. Плотность энергии батареи NiMH примерно на 40 процентов ниже, чем у литий-ионной батареи. Большая батарея в гибридном автомобиле может помочь с весом и мощностью, но слишком тяжелая батарея добавит вес. В будущем другие типы батарей могут стать более популярными в автомобильной промышленности.

Некоторые автомобильные компании не производят достаточно гибридов. Однако спрос на гибридные автомобили растет. Аккумулятор является неотъемлемой частью гибридной индустрии, и Toyota пытается увеличить продажи гибридов. Последние инвестиции компании приведут к поставке аккумулятора емкостью 200 гигаватт-часов. Так какой же аккумулятор лучше всего подходит для гибридных автомобилей?

литий-ионный

Технология литий-ионных аккумуляторов все еще развивается, но некоторые преимущества очевидны. Первое преимущество — это соотношение энергии к весу. Меньший вес также означает лучшую управляемость, больший запас хода и поворотливую управляемость. Литий-ионным аккумуляторам еще несколько лет, прежде чем они станут мейнстримом, но они уже зарекомендовали себя в гибридных автомобилях. Вот несколько причин их растущей популярности.

Литий-ионный аккумулятор питает электродвигатели. Он легче свинцово-кислотного аккумулятора и служит дольше. Новая технология обещает еще лучшую производительность. Литий-ионные аккумуляторы также доступны в гибридных моделях автомобилей, включая новую Honda CR-V. Они являются неотъемлемой частью гибридных автомобилей и электромобилей.

Еще одним важным преимуществом технологии литий-ионных аккумуляторов является их быстрая перезарядка. Литий-ионные аккумуляторы можно перезарядить за несколько часов, что особенно привлекательно для водителей, которые заботятся об окружающей среде. Эти аккумуляторы легкие, пригодны для вторичной переработки и могут проехать до 45 миль только на электричестве. Они также имеют дополнительное преимущество — они быстрее стандартных гибридов.

С точки зрения безопасности гибридные автомобили так же безопасны, как и сопоставимые газовые автомобили. В отличие от своих газовых аналогов, гибриды не представляют значительной проблемы для спасателей или пассажиров при аварии. Металлический корпус защищает их и имеет высокий уровень изоляции. Toyota размещает аккумуляторные батареи около задней оси, чтобы обеспечить их полную защиту при столкновении. Гибриды также закрывают свои аккумуляторные кабели ярко-оранжевой оболочкой.

Хотя технология литий-ионных аккумуляторов все еще развивается, у нее есть потенциал стать важной частью будущего производства энергии. Агентство по охране окружающей среды недавно одобрило грант в размере $1,5 млрд. для содействия развитию литий-ионной промышленности в США. Новая стратегия Европейской комиссии по литий-сырьевым материалам направлена на увеличение поставок лития в Европу в 18 раз к 2030 году и снижение зависимости от третьих стран.

Хотя гибридные автомобили могут экономить топливо, они также могут сокращать выбросы углерода. Свинцово-кислотные батареи, используемые в гибридных автомобилях, имеют самый высокий уровень выбросов и являются самыми дорогими. Эти токсичные материалы также тяжелые и замедляют работу гибридных автомобилей. Чтобы свести к минимуму эту проблему, производители сейчас заменяют свинцово-кислотные аккумуляторы никель-металлгидридными аккумуляторами. Существуют также различия в производительности между свинцово-кислотными и литий-ионными гибридными батареями.

В то время как кобальтовые и литий-ионные батареи становятся все более популярными, возникли опасения по поводу устойчивости их поставок. Высокая геополитическая концентрация кобальта и лития и быстрое расширение цепочки поставок привели к вопросам о том, как эти материалы могут производиться устойчивым образом. Но этого и следовало ожидать при быстром развитии рынка электромобилей. На данный момент эти технологии обеспечивают достаточную энергию для гибридных автомобилей.