Ni aina gani ya betri inatumika katika magari ya mseto?

Ni aina gani ya betri inatumika katika magari ya mseto leo? Dioksidi ya cobalt, hidridi ya chuma ya nikeli, au Lithium-ion ni aina zinazojulikana zaidi.

Nikeli-chuma hidridi

Betri hii inatumika sana katika magari mseto na simu za rununu. Hapo awali ilitumiwa katika matumizi ya anga, ina muda mrefu wa maisha na uwezo maalum wa nishati na nguvu. Ingawa haiwezi kudumu kama betri za asidi ya risasi, inastahimili matumizi mabaya. Hata hivyo, betri ya hidridi ya nikeli-chuma si mbadala wa kudondosha kwa betri ya alkali. Hasara zake ni pamoja na kutokwa kwa juu kwa kibinafsi, joto, na uwezo mdogo wa kuhifadhi.

Betri za lithiamu-ioni na polima zinazotumiwa katika magari ya mseto ni salama kwa kiasi kikubwa. Dhamana ya miaka miwili ya betri ya mseto ya Toyota itafunika sehemu zote za betri kwa miezi 120 au maili 150,000 isipokuwa kama umezitumia vibaya. Walakini, betri za lithiamu-ioni na polima zina muda wa kuishi sawa na sio wa kutegemewa. Kwa kuongeza, betri ya hidridi ya lithiamu-metali ni nzito zaidi kuliko betri ya hidridi ya nikeli-chuma, kwa hivyo haiwezi kudumu kama betri za Ni-MH.

Ingawa betri ya hidridi ya nikeli-metali haina nguvu kidogo kuliko betri za lithiamu-ioni, pia ni ndogo na nyepesi kuliko ile inayolingana nayo ya lithiamu-ion. Ukubwa na uzito wa pakiti ya betri hujumuisha hasara kubwa, ndiyo sababu toleo la bipolar ni chaguo bora zaidi. Seli za betri za pande mbili pia huwezesha seli mara 1.4 zaidi kusongwa kwenye nafasi sawa.

Tofauti nyingine kubwa kati ya hizo mbili ni kasi ya kuchaji ya betri za lithiamu-ioni. Betri za Li-ion zina kasi zaidi na zinaweza kushughulikia mahitaji ya nishati ya ghafla, huku betri za NiMH zikiwa na muda mrefu zaidi wa kuchaji. Hata hivyo, aina zote mbili za betri bado hutumiwa sana katika magari ya mseto na mahuluti ya kuziba. Betri ya hidridi ya nikeli-metali kwa kawaida ni chaguo bora kwa magari mseto isipokuwa ikiwa na treni ya mseto ya nguvu.

Katika miaka ya hivi karibuni, wazalishaji wengi wa magari ya mseto wamebadilisha betri za lithiamu-ioni. Wanarudisha nyenzo hii kama malighafi ya thamani kwa injini zao mpya za gari la mseto. Wakati huo huo, mtengenezaji wa betri ya NiMH ameanza kusambaza mtengenezaji wa gari na metali adimu za ardhi. Hii inawafanya kuwa wa kwanza kuchakata betri za hidridi ya nikeli-metali. Hata hivyo, bado ziko mbali na lengo la hatimaye la sekta ya betri la asilimia 100 la kuchakata betri.

Betri ya nickel-metal-hydride pia ni rafiki wa mazingira kuliko betri za lithiamu-ion. Uzito wa nishati ya betri ya NiMH ni karibu asilimia 40 chini kuliko ile ya betri ya lithiamu-ioni. Betri kubwa katika gari la mseto inaweza kusaidia kwa uzito na nguvu, lakini betri nzito sana itaongeza uzito. Katika siku zijazo, aina nyingine za betri zinaweza kuwa maarufu zaidi katika sekta ya magari.

Baadhi ya makampuni ya magari hayazalishi mahuluti ya kutosha. Walakini, mahitaji ya magari ya mseto yanaongezeka. Betri ni sehemu muhimu ya tasnia ya mseto, na Toyota inajaribu kuongeza mauzo yake ya mseto. Uwekezaji wa hivi karibuni wa kampuni utasababisha usambazaji wa betri wa saa 200 wa gigawati. Kwa hivyo, ni betri gani bora kwa magari ya mseto?

Lithium-ion

Teknolojia iliyo nyuma ya betri za lithiamu-ioni bado inabadilika, lakini baadhi ya manufaa yanaonekana. Faida ya kwanza ni uwiano wao wa nishati kwa uzito. Uzito wa chini pia hutafsiri kuwa utunzaji bora, anuwai kubwa, na ushughulikiaji wa kusokota. Betri za Lithium-ion bado zimesalia miaka michache tangu ziwe za kawaida, lakini zinajidhihirisha katika matumizi ya gari mseto. Hapa kuna sababu kadhaa za umaarufu wao unaokua.

Kifurushi cha betri ya lithiamu-ionni hutia nguvu injini za umeme. Ni nyepesi kuliko betri ya asidi ya risasi na hudumu kwa muda mrefu. Teknolojia mpya inaahidi utendaji bora zaidi. Betri za Lithium-ion zinapatikana pia katika modeli za magari mseto, ikijumuisha Honda CR-V mpya. Wao ni sehemu muhimu ya magari ya mseto na magari ya umeme.

Faida nyingine kuu ya teknolojia ya betri ya lithiamu-ion ni uwezo wake wa kuchaji tena haraka. Betri za lithiamu-ioni zinaweza kuchajiwa tena kwa saa chache, ambayo inavutia sana madereva wanaojali mazingira yao ya mazingira. Betri hizi ni nyepesi, zinaweza kutumika tena, na zinaweza kudumu hadi maili 45 kwenye umeme pekee. Pia wana faida iliyoongezwa ya kuwa haraka kuliko mahuluti ya kawaida.

Kwa upande wa usalama, magari ya mseto yana usalama mwingi kama magari ya gesi yanayolinganishwa. Tofauti na wenzao wanaotumia gesi, mahuluti si jambo muhimu kwa waokoaji au abiria katika ajali. Kesi ya chuma inawalinda na ina kiwango cha juu cha insulation. Toyota huweka pakiti za betri karibu na ekseli ya nyuma ili kuhakikisha kwamba zinalindwa kikamilifu katika mgongano. Mseto pia hufunika nyaya zao za betri kwenye ufunikaji wa rangi ya chungwa.

Ingawa teknolojia ya betri za lithiamu-ioni bado inabadilika, ina uwezo wa kuwa sehemu muhimu ya siku zijazo za uzalishaji wa nishati. Hivi majuzi EPA iliidhinisha ruzuku ya bilioni $1.5 kusaidia kuendeleza tasnia ya lithiamu-ioni nchini Marekani. Mkakati mpya wa malighafi ya lithiamu wa Tume ya Ulaya unalenga kuongeza usambazaji wa lithiamu barani Ulaya mara 18 ifikapo 2030 na kupunguza utegemezi kwa nchi za wahusika wengine.

Ingawa magari ya mseto yanaweza kuokoa mafuta, yanaweza pia kupunguza utoaji wa kaboni. Betri za asidi ya risasi zinazotumiwa katika magari ya mseto zina kiwango cha juu zaidi cha utoaji na ni ghali zaidi. Nyenzo hizi za sumu pia ni nzito na hupunguza kasi ya utendaji wa magari ya mseto. Ili kupunguza tatizo hili, watengenezaji sasa wanabadilisha betri za asidi ya risasi na betri za hidridi ya nikeli-metali. Pia kuna tofauti katika utendakazi kati ya betri za mseto za asidi-lead na betri za mseto za lithiamu-ioni.

Wakati betri za cobalt na lithiamu-ioni zinazidi kuwa maarufu, wasiwasi juu ya uendelevu wa usambazaji wao umeibuka. Viwango vya juu vya kijiografia vya kijiografia vya cobalt na lithiamu na upanuzi wa haraka wa mnyororo wa usambazaji kumesababisha maswali juu ya jinsi nyenzo zinaweza kuzalishwa kwa njia endelevu. Lakini hii yote ni ya kutarajiwa na maendeleo ya haraka ya soko la EV. Kwa sasa, teknolojia hizi zinatoa nishati ya kutosha kwa magari ya mseto.