Vilken typ av batteri används i hybridbilar?

Vilken typ av batteri används i hybridbilar idag? Koboltdioxid, nickelmetallhydrid eller litiumjon är de vanligaste typerna.

Nickel-metallhydrid

Detta batteri används flitigt i hybridbilar och mobiltelefoner. Ursprungligen användes det inom flyg- och rymdteknik, men har en lång livslängd och rimliga specifika energi- och effektkapaciteter. Även om det inte är lika hållbart som blybatterier, är det mycket tåligt mot missbruk. Ett nickelmetallhydridbatteri är dock inte en standardersättning för ett alkaliskt batteri. Dess nackdelar inkluderar hög självurladdning, värme och begränsad lagringskapacitet.

Litiumjon- och polymerbatterierna som används i hybridfordon är i stort sett säkra. En tvåårig garanti på Toyotas hybridbatterier täcker alla batteridelar i 120 månader eller 240 000 km, såvida du inte har missbrukat dem. Litiumjon- och polymerbatterier har dock liknande livslängd och är inte lika tillförlitliga. Dessutom är ett litiummetallhydridbatteri mycket tyngre än ett nickelmetallhydridbatteri, så de är inte lika hållbara som NiMH-batterier.

Även om nickelmetallhydridbatteriet är mindre potent än litiumjonbatterier, är det också mindre och lättare än sin litiumjonmotsvarighet. Storleken och vikten på ett batteripaket utgör en betydande nackdel, vilket är anledningen till att den bipolära versionen är ett bättre alternativ. Bipolära battericeller gör det också möjligt att klämma in 1,4 gånger fler celler på samma utrymme.

En annan betydande skillnad mellan de två är laddningshastigheten för litiumjonbatterier. Litiumjonbatterier är snabbare och kan hantera plötsliga strömförbrukningar, medan NiMH-batterier har en längre laddningstid. Båda typerna av batterier används dock fortfarande flitigt i hybridbilar och laddhybrider. Ett nickelmetallhydridbatteri är vanligtvis ett bättre val för hybridbilar om de inte är utrustade med en hybriddrivlina.

Under senare år har många tillverkare av hybridfordon bytt till litiumjonbatterier. De återvinner detta material som ett värdefullt råmaterial för sina nya hybridbilsmotorer. Under tiden har tillverkaren av NiMH-batteriet börjat förse biltillverkaren med sällsynta jordartsmetaller. Detta gör dem till de första att återvinna nickelmetallhydridbatterier. De är dock fortfarande långt ifrån batteriindustrins slutliga mål om 100 procents batteriåtervinning.

Ett nickelmetallhydridbatteri är också mer miljövänligt än litiumjonbatterier. Energitätheten hos ett NiMH-batteri är cirka 40 procent lägre än hos ett litiumjonbatteri. Ett stort batteri i ett hybridfordon kan hjälpa till med vikt och effekt, men ett batteri som är för tungt kommer att öka vikten. I framtiden kan andra typer av batterier bli mer populära inom bilindustrin.

Vissa bilföretag producerar inte tillräckligt med hybrider. Efterfrågan på hybridfordon växer dock. Batteriet är en integrerad del av hybridindustrin, och Toyota försöker öka sin hybridförsäljning. Företagets senaste investering kommer att resultera i en batteriförsörjning på 200 gigawattimmar. Så, vilket är det bästa batteriet för hybridfordon?

Litium-jon

Tekniken bakom litiumjonbatterier utvecklas fortfarande, men vissa fördelar är uppenbara. Den första fördelen är deras energi-vikt-förhållande. Den lägre vikten leder också till bättre väghållning, längre räckvidd och kurviga köregenskaper. Litiumjonbatterier är fortfarande några år från att bli vanliga, men de visar sig vara populära i hybridbilsapplikationer. Här är några anledningar till deras växande popularitet.

Ett litiumjonbatteripaket driver elmotorerna. Det är lättare än blybatterier och håller längre. Den nya tekniken lovar ännu bättre prestanda. Litiumjonbatterier finns också i hybridbilsmodeller, inklusive nya Honda CR-V. De är en viktig del av hybridbilar och elfordon.

En annan stor fördel med litiumjonbatteritekniken är dess snabba laddningsbarhet. Litiumjonbatterier kan laddas på några timmar, vilket är särskilt attraktivt för förare som bryr sig om sitt miljöavtryck. Dessa batterier är lätta, återvinningsbara och kan hålla upp till 72 km enbart på el. De har också den extra fördelen att de är snabbare än vanliga hybrider.

Säkerhetsmässigt har hybridbilar lika mycket säkerhet som jämförbara bensindrivna fordon. Till skillnad från sina bensindrivna motsvarigheter är hybrider inte ett större problem för räddningspersonal eller passagerare vid en krock. Ett metallhölje skyddar dem och har en hög isoleringsnivå. Toyota placerar batteripaket nära bakaxeln för att säkerställa att de är helt skyddade vid en kollision. Hybrider höljer också sina batterikablar i den ljusorangea beklädnaden.

Även om tekniken bakom litiumjonbatterier fortfarande utvecklas har den potential att bli en viktig del av framtidens energiproduktion. EPA godkände nyligen ett bidrag på 1,5 miljarder pund för att hjälpa till att utveckla litiumjonindustrin i USA. Europeiska kommissionens nya strategi för litiumråvaror syftar till att öka utbudet av litium i Europa med 18 gånger till 2030 och minska beroendet av tredjeländer.

Även om hybridfordon kan spara bränsle, kan de också minska koldioxidutsläppen. Blybatterierna som används i hybridbilar har den högsta utsläppsnivån och är de dyraste. Dessa giftiga material är också tunga och bromsar prestandan hos hybridbilar. För att minimera detta problem byter tillverkare nu ut blybatterier med nickel-metallhydridbatterier. Det finns också skillnader i prestanda mellan blysyra- och litiumjonhybridbatterier.

Medan kobolt- och litiumjonbatterier blir mer populära, har farhågor om hållbarheten i deras leverans dykt upp. Höga geopolitiska koncentrationer av kobolt och litium och snabb uppskalning av försörjningskedjan har lett till frågor om hur materialen kan produceras hållbart. Men allt detta är förväntat med elbilsmarknadens snabba utveckling. För tillfället ger dessa tekniker gott om energi för hybridfordon.