Srdcem žádného hybridu není benzínová nádrž. Jedná se o dobíjecí baterii. Víš, jak to funguje. Spalovací motor? Připraveno. Elektrický motor? Připraveno. Spalovací motor spaluje benzín. Elektromotor čerpá energii z vysokonapěťového chemického zdroje. Bez těchto specifických reakcí uvnitř bateriového pouzdra se celý „hybridní“ koncept rozpadá. Není to magie. To je elektrochemie.
Ale baterie mají špatnou pověst. Skeptici mají mnoho stížností. Říká se, že baterie jsou příliš těžké, což snižuje účinnost paliva. Dodávka energie je prý pomalá. Poukazujte na toxické materiály, jako je olovo, a kritizujte pokrytectví zeleného marketingu. Je snadné nenávidět to, čemu nerozumíte.
Producenti ale hatery neposlouchají. Mají plné ruce práce s nápravou situace. Technologie se vyvíjí. Rychle. Zde je pět konkrétních způsobů, jak se hybridní baterie zlepšují.
5: Vstupní cena je snížena
Strach je skvělý způsob, jak odradit kupující. Cenový šok z výměny vybité hybridní baterie po léta strašil kupující. Výměna baterie dříve stála asi 3000 $. To je značná částka. Jde o významnou část celkových nákladů na vůz. Lidé se báli vzdát nákup jen proto, že jim došla „šťáva“.
Tento strach zmizí. Ceny od počátku roku 2000 klesly. V roce 2001 stála výměna sady hybridních baterií asi 10 000 $. A teď? Honda snížila náklady na výměnu z 3 400 USD na 1 968 USD. Toyota plánuje snížit své náklady ze současných 3000 dolarů. Zvýšila se také spolehlivost. Míra selhání baterie první generace Prius byla asi 1 procento. U druhé generace klesla na 0,003 procenta. To není jen zlepšení. To je statistická anomálie.
4: Li-ion baterie
Odstupujeme od starých chemických složení. Průmysl přechází na lithium-iontové technologie. Nejde jen o drobné vylepšení. Jde o zásadní změnu ve způsobu ukládání a přenosu energie.
Staré nikl-metal hydridové baterie byly těžké. Trpěli paměťovým efektem. Prosakovaly. Lithium-iontové články jsou hustší. Ukládají více energie na menší prostor. Poměr výkonu a hmotnosti je výrazně vyšší. To znamená menší namáhání podvozku. Lepší zrychlení. A delší dojezd mezi nabíjením.
Na to nadšenci čekali. Samotná úspora hmotnosti stačí k ospravedlnění přechodu. Ale je tu ještě něco. Lithium-iontové baterie se nabíjejí rychleji. Vybíjejí se efektivněji. Při vysokých teplotách méně degradují. Toto je typ technologie, díky které je být hybridem skutečně zábavou.
Otázkou zůstává: dočkáme se někdy autobaterií ve stylu smartphonu? Nebo je to příliš daleko? Promluvme si o tom dále.
Hazardní hry s lithium-iontovými bateriemi
NiMH baterie jsou současnými tahouny. Jsou odolné. Jsou levné. Nízkokapacitní jednotka vás může stát 600 $. Vysoké požadavky na energii však zvyšují náklady. Ceny niklu jsou nestabilní. Snižování nákladů se zastavilo. Výrobci hledají cesty ven.
Na scénu přicházejí lithium-iontové baterie.
Znáte tuto chemii. Váš notebook na něm běží. Váš telefon na něm funguje. Je kompaktní. Je snadná. U hybridních aplikací je výhoda energetické hustoty. Získáte více energie na libru. Účinnost vyšší než NiMH.
Na Li-ion autobaterie je ještě brzy. Dat o spolehlivosti je poskrovnu. Ceny jsou stále vysoké. Pokud se investice vyplatí, dočkáme se spíše menších jednotek dříve než později. Co když to selže?
Hledej jinde.
UltraBattery: Oživení olověných baterií
Lithium-iontové baterie mohou být pro masový trh příliš drahé. NiMH už není levnější. Kde tedy můžete snížit náklady, aniž byste obětovali rychlost?
Kyselina olova.
Ano. Stejná baterie, která startuje sedan vaší babičky. Vynalezen v roce 1859 Gastonem Plantem. Je to těžké. Ekologové ho nenávidí. Ale je to levné. A výzkumníci v Austrálii a Japonsku prokázali, že to lze zlepšit.
Vytvořili UltraBattery.
UltraBattery používá superkondenzátory, aby hybridům poskytly velké návaly energie pro zrychlení bez degradace buněk.
Kombinuje chemii olova s technologií superkondenzátorů. Kondenzátor zvládá vysoké proudové rázy. Skladování zajišťuje olověný článek. Žádná degradace. Bez drahých vzácných kovů.
Automobilový průmysl pokulhává. Cenovka je ale lákavá. Méně než 1000 dolarů. Někteří japonští výrobci plánovali implementaci do roku 2010.
Proč je životnost baterie důležitější než špičkový výkon
Vybrali jste si hybrid, protože chcete snížit emise a zlepšit spotřebu paliva. Nekoupil sis to, aby ses stal technikem baterií. Akumulátor je však nejdražší součástí automobilu. Nahradit ji v polovině vlastnictví je finanční rána.
Většina hybridů používá NiMH. Tyto bloky jsou spolehlivé. Lépe se vyrovnávají s hlubokými cykly nabíjení a vybíjení než rané prototypy lithium-iontových baterií. Jednotka NiMH může vydržet 8-10 let. To pokrývá záruční dobu. To pokrývá předpokládanou životnost vozidla.
Lithium-iontové baterie mají vyšší energetickou hustotu. Ale co cyklus života? První automobilové Li-ion články měly potíže s tepelnou regulací. Teplo zabíjí lithiové baterie. Rychlé nabíjení je degraduje. Pokud Li-ion jednotka vydrží pouze 5 let, celkové náklady na vlastnictví se dramaticky zvýší. Úspora paliva je zastíněna náklady na výměnu.
Volby s olověnými kyselinami, jako je UltraBattery, mají za cíl tuto mezeru vyplnit. Nabízejí odolnost tradičních autobaterií s výkonem potřebným pro elektrickou asistenci. Pokud technologie dospěje, dostanete levnou. Dlouhotrvající. A slušný výkon.
Závod není jen o hustotě energie. Je to otázka přežití. Jaká chemie baterie přežije na silnici? Uvidíme.
Strach z baterie nutí mnoho lidí váhat. Obávají se krátké životnosti. Obávají se poruchovosti. Hlavní otázkou je vždy čas. Vybije se baterie po čtyřech letech? Za pět? V sedmi?
Taková je realita. Výrobci zaručují tyto baterie po celou dobu životnosti vozidla. Mluvíme o 100 000 mil nebo více v posledních letech. Záruční doba se často prodlužuje na osm let nebo více. Pokud se baterie během záruční doby porouchá, její výměnu zaplatí výrobce. Vezměte Toyotu Prius z roku 2010. Dodává se se zárukou 10 let/150 000 mil. Toto je spolehlivá ochrana.
“Pravdou je, že automobilky garantují své hybridní baterie po dobu životnosti vozidla…výrobce uhradí náklady na výměnu.”
Nižší hmotnost
Těžké baterie snižují spotřebu paliva. Vyšší hmotnost znamená, že k pohybu vozidla je potřeba více energie. Řidiči často vyprazdňují kufry, aby ušetřili palivo. Je to stejný princip.
Vědci pracují na výrazném snížení hmotnosti baterií. Vědci z Massachusettského technologického institutu (MIT) vyvinuli způsob, jak učinit lithium-iontové baterie lehčími a rychleji je nabíjet. Prvotním problémem bylo pomalé uvolňování energie. Vědci obvinili pomalý pohyb atomů lithia. Vědci z MIT tvrdí, že nanostruktura ve skutečnosti brání pohybu iontů.
Lithium fosfátový povlak řeší tento problém. Urychluje pohyb iontů a pomáhá jim rychle dosáhnout terminálu. Tento materiál také snižuje degradaci. Menší degradace znamená, že výrobci mohou zmenšit velikost baterie. Menší baterie. Lehčí auta.
Související články
- Top 10 nejprodávanějších hybridních vozů
- Jak funguje Honda Civic Hybrid
- Jak Ford Fusion Hybrid funguje
- Jak funguje Toyota Prius
- Porovnání vlastností hybridních vozů
- Jak fungují čerpací stanice pro alternativní paliva?
Zdroje
- Anderman, Menahem. “Stav a vyhlídky bateriové technologie pro hybridní elektrická vozidla, včetně plug-in hybridních elektrických vozidel.” Pokročilé automobilové baterie. 26. ledna 2007.
- Hamilton, Tylere. “Levnější baterie pro hybridní vozy.” Recenze technologie. Massachusetts Institute of Technology. 24. ledna 2008.
- HybridCars.com. “Za skrytými náklady hybridů.” 28. září 2008.
- HybridCars.com. “Hybridní autobaterie: Definitivní průvodce.” 6. listopadu 2008.
- Newsweek.com. “Assaulted Batteries.” 2008.
- Treacy, Megan. “Na cestě by mohla být lehčí a rychleji nabíjecí baterie.” EcoGeek.com. 12. března 2009.
- Valdes-Dapena, Peter. “Hybridy: sedm starostí, sedm odpovědí.” CNNMoney.com. 1. března 2007.
- Wert, Rayi. “Toyota Prius 2010: 50 MPG, oficiálně maloobchodní vozidlo s nejvyšším počtem najetých kilometrů.” Jalopnik.com. 2. března 2009.
