Nickel-Metallhydrid-Akkus unterstützen die steigende Nachfrage nach Hybridfahrzeugen

Die Nachfrage nach Hybridautos könnte in Europa bis 2020 auf 15 % der verkauften Fahrzeuge steigen
von Dr. G. Crawford

Nickel Magazine, Juni 2008 -- Wahrscheinlich sehen Sie mehr Hybridautos in der Werbung als auf der Straße. Wenn auch der Toyota Prius von einigen wohl erkannt wird und viele andere Hybridautos sich in den verschiedenen Stufen der Entwicklung und Vermarktung befinden, ist die allgemeine Auffassung verbreitet, dass Hybridautos nicht nur nicht ernsthaft mit konventionellen Fahrzeugen konkurrieren können, sondern auch teurer sind.

Diese Auffassung ändert sich gerade.

Als Folge steigender Benzinpreise, strengerer Umweltrichtlinien in Bezug auf Emissionen, ständig besser werdender Technologie, höherer Leistungsfähigkeit und attraktiver Steueranreize gewinnen Hybridautos höhere Marktanteile – besonders in Europa. Nickelprodukte machen dieses Wachstum möglich.

Nach einer 2007 vom Nickel Institute in Auftrag gegebenen Untersuchung zur Bedeutung von Nickel für die Wirtschaft in der EU wurden 2006 in der EU mehr als 50 000 Hybridfahrzeuge verkauft. Es wird erwartet, dass bis 2015 der Hybridautomarkt einen Anteil von 4 - 5 % aller neu verkauften Fahrzeuge erreicht. Das sind etwa 920 000 Fahrzeuge, zwei Drittel davon werden Nickel-Metallhydrid (NiMH)-Akkus enthalten. Die EU produziert etwa ein Drittel der neuen Autos weltweit und bis 2020 wird in der EU ein 3-facher Anstieg des Marktanteils von Hybridautos auf 15 % der insgesamt verkauften Neuwagen erwartet.

Diese Entwicklung hat für Nickel eine große Bedeutung.

Hybridautos werden in die Klassen „Mikro“, „Mild“ und „Voll“ unterteilt, je nach der Bedeutung der Akkuenergie in der Antriebseinheit des Fahrzeugs relativ zum Verbrennungsmotor. In Mikrohybriden spielen Akkus nur eine Nebenrolle und sind in der Regel Bleiakkus. Weil die größere bzw. dominante Rolle, die Akkus in Mild- bzw. Vollhybriden spielen, eine höhere elektrische Speicherkapazität, Leistung und Effizienz sowie Aufladekapazität erfordert, werden in diesen Fahrzeugen NiMH-Akkus verwendet.

NiMH-Akkus bieten 30 - 50 % mehr Ladekapazität (Energie) pro Gewichtseinheit als Bleiakkus und halten 8 - 10 Jahre, während Bleiakkus nur auf eine Lebensdauer von 2 - 3 Jahren kommen. Darüber hinaus kann ein NiMH-Akku viele Tausend Mal aufgeladen werden, ohne dass er zuerst vollständig entladen werden muss.

Nickel wird in NiMH-Akkus an der positiven und negativen Elektrode verwendet. Die negative Elektrode wird aus bestimmten Nickellegierungen wie Lanthannickel (LaNi₅) oder Zirkon-Nickel (ZrNi₂) gefertigt, die positive Anode besteht aus einer Platte, die Nickelhydroxid (Ni(OH)₂) enthält. Mit anderen Worten: Nickel ist ein wesentlicher und erheblicher Bestandteil von NiMH-Akkus.

Verwandte Innovationen in Elektromotoren, in der Energieelektronik und Energietechnik, bei Bremssystemen und elektrischen Hilfskomponenten bieten zusätzliche Vorteile.

Da Hybridautos den Treibstoff effizienter nutzen als konventionelle Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren, erzeugen sie weniger Emissionen, nicht nur beim CO₂, sondern auch bei CO, NO_x und verschiedenen Kohlenwasserstoffen. Sie sind außerdem ruhiger, weil ihr Verbrennungsmotor weniger als in einem konventionellen Fahrzeug im Einsatz ist.

Hybridautos sind jetzt gut auf dem Markt etabliert und beim Wachstum ihres Marktanteils spielt Nickel eine wichtige Rolle.

Dr. G. Crawford ist ein in Mississauga, Ontario, ansässiger technischer Berater für das Nickel Institute.

Fotos: Toyota

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