Diferitele tipuri de baterii pentru mașinile electrice

La 160 de ani de la inventarea bateriei reîncărcabile cu plumb de către fizicianul francez Gaston Planté, tehnologiile destinate stocării energiei pe cale electrochimică au înregistrat progrese uriașe. Toate lucrările științifice converg către un același obiectiv comun: găsirea celui mai bun compromis posibil între greutatea bateriei, capacitatea sa de stocare, costul de producție, durata de viață, capacitatea de reîncărcare și amprenta sa ecologică, în special în momentul reciclării.

Baterie cu plumb

Inventată în 1859, bateria cu plumb este încă utilizată în numeroase vehicule, atât cu motor cu combustie, cât și electrice. În 1899, vehiculul electric „La Jamais contente”, echipat cu această tehnologie, a fost, de altfel, primul automobil care a depășit viteza de 100 km/h, cu mult înaintea vehiculelor cu motor cu combustie.

În prezent, bateriile cu plumb nu mai sunt utilizate pentru tracțiune: ele alimentează circuitul electric al accesoriilor sau al echipamentelor specifice sistemelor termice, cum ar fi demarorul. Bateria cu plumb oferă doar o capacitate limitată, în ciuda dimensiunilor și greutății ridicate, dar are avantajul de a fi atât economică, cât și ușor de produs sau de reciclat. Utilizată ca dispozitiv principal de stocare pentru mașinile electrice până în anii '80, a cedat rapid locul altor tehnologii mai performante.

Baterie cu nichel-cadmiu

Dacă ați folosit baterii reîncărcabile în anii '90, cunoașteți tehnologia nichel-cadmiu. Bateriile „Ni-Cd” aveau numeroase avantaje, printre care o densitate energetică ridicată și o durată de viață de aproximativ 500–1 000 de cicluri de reîncărcare.

În schimb, acestea erau afectate de efectul de memorie, un fenomen fizic care afectează performanțele bateriei în cazul unor cicluri parțiale de „încărcare-descărcare”. Utilizate pentru producția de vehicule electrice în anii ’90, bateriile Ni-Cd sunt astăzi interzise, din cauza toxicității cadmiului.

Baterie cu hidruri de nichel-metal

Cu performanțe comparabile cu cele ale tehnologiei Ni-Cd, acumulatorii cu hidruri de nichel-metal sau „Ni-MH” au cunoscut un succes mai durabil datorită absenței metalelor grele. Această tehnologie de baterii reîncărcabile portabile era cea mai economică la începutul anilor 2000: de aceea a dominat în mare măsură piața vehiculelor hibride până la apariția tehnologiei litiu-ion.

Baterie litiu-ion

Dezvoltată la începutul anilor '90, bateria litiu-ion s-a impus treptat ca tehnologie de referință, atât în domeniul transporturilor, cât și în cel al electronicii de larg consum. Având o durată de viață îndelungată, aceasta oferă o densitate energetică mult superioară celei a tuturor tehnologiilor concurente și nu prezintă efect de memorie.

Cu toate acestea, aceasta necesită o ambalare adecvată, precum și o gestionare precisă a procesului de încărcare, asigurată de obicei de un circuit electronic specializat. Renault utilizează tehnologia litiu-ion pentru modelul ZOE și pentru celelalte vehicule electrice din gama sa. De asemenea, Renault Group lucrează la integrarea bateriilor sale într-un model de economie circulară menit să le prelungească la maximum durata de viață.

Baterie cu electrozi solizi

Cercetarea științifică s-a interesat dintotdeauna de conceptul bateriei cu electrozi solizi, dar abia în ultimii 10 ani progresele înregistrate în acest domeniu permit să ne imaginăm, într-un viitor îndepărtat, adoptarea acesteia în industria auto.

Principiul său constă în înlocuirea electrolitului lichid din baterii cu un material solid, care ar putea lua forma unui polimer plastic, a unor pulberi anorganice compactate sau a unui amestec între cele două. În teorie, această tehnologie nu prezintă decât avantaje: permite creșterea densității energetice și a stabilității, simplificând în același timp gestionarea termică. Bateria solidă se află însă încă în stadiul de prototip de laborator. Bateria litiu-ion are așadar încă un viitor strălucit în față!