یک خودروی هیبرید هم از بنزین و هم از برق استفاده می‌کند. این فناوری، حداقل در ظاهر گزینه‌ای برای رانندگی سازگار با محیطزیست به نظر می‌رسد. خودروی هیبرید ترکیبی از عملکرد موتور درون‌سوز و انرژی حاصل از باتری هیبریدی است. این باتری قابل شارژ است و قدرت کافی برای حرکت یک وسیله نقلیه بزرگ را باید فراهم کند.
مسائل پایه‌ای برای آشنایی با باتری هیبرید
اگرچه خودروهای هیبریدی پیشرفته‌تر شده‌اند، اما هنوز از نظر در دسترس بودن و مقرون به صرفه بودن عقب هستند. خودروهای هیبرید را می‌توان بهترین جایگزین برای خودروهای دارای موتور احتراق داخلی دانست که هدف از عرضه آنها را کاهش انتشار مستقیم آلایندگی از اگزوز خودروها دانست. در واقع خودروهای هیبریدی شکاف بین پیشرانه‌های برقی و بنزینی را پر می‌کنند. وسایل نقلیه هیبریدی مزایای آشکاری مانند گزینههای الکترونیکی جذاب و مصرف سوخت فوق‌العاده را ارائه می‌دهند، اما بسیاری از مصرف‌کنندگان از نحوه عملکرد این موتورها و اینکه چه چیزی در آنها باعث می‌شود که برای محیط زیست عالی باشند؛ بی‌اطلاع هستند.
موتورهایی که به طور انحصاری با برق کار می‌کنند، شتاب کارآمدی دارند و در هنگام شتاب گیری از لحظه توقف، از حداکثر توان خود بهره می‌گیرند. متأسفانه باتری این خودروها باید بزرگ و پرهزینه باشند تا بتوانند مسافت‌های طولانی را طی کنند. طبق گزارش Consumer Reports، خودروهایی که فقط باتری دارند، برد محدودی بین 70 تا 250 مایل (برابر با۱۰۰ الی ۴۰۰ کیلومتر) دارند. اما هنگامی که در کنار موتوری درون‌سوز قرار میگیرد، موتورهای الکتریکی بسیار کاربردتر ظاهر می‌شوند. خودروسازان می‌توانند موتور درون‌سوز کوچک و بسیار کارآمدی را برای تکمیل نیروی همتای برقی‌اش نصب کنند.
با قدرت پشتیبان موجود در موتور احتراق داخلی، می‌توان از موتور الکتریکی کوچکتر و مقرون به صرفه‌تر استفاده کرد. این دو سیستم با هم بهترین کارایی و قابلیت اطمینان را ارائه می‌دهند. اشکالی که در این وضعیت وجود دارد این است که طراحی کلی به دلیل دو موتور بودن هنوز گران است. اگرچه هر موتور به صورت جداگانه فعالیت می‌کنند و حتی از لحاظ ابعادی نیز کوچکتر از سایر موتورها هستند، اما حضور هر دو آنها به خودرو وزن اضافه تحمیل می‌کنند و فضای قابل توجهی را اشغال می‌کنند.
روش کارکرد باتری‌های هیبرید
خودروهای هیبریدی فناوری خودروهای الکتریکی را با خودروهای سنتی ترکیب می‌کنند. یک خودروی هیبریدی مانند یک خودروی سنتی از باتری 12 ولتی سرب اسید و بنزین استفاده می‌کند و در عین حال انرژی را از باتری الکتریکی نیز راهی موتورهای برقی می‌کند. این نوع از وسایل نقلیه می‌توانند به طور یکپارچه بین استفاده از منابع برق و بنزین جابجا شوند، بنابراین راننده حتی از این انتقال آگاه نمی‌شود. باتری الکتریکی این خودروها از طریق فرآیندی به نام «ترمز احیا کننده» شارژ می‌شود. انرژی تولید شده با فشار دادن پدال ترمز توسط راننده، باعث شارژ باتری الکتریکی می‌شود.
جابه‌جایی بین نیروی برق و بنزین را می‌توان کلید بهره‌وری انرژی فوق‌العاده خودروهای هیبریدی دانست. خودروهای هیبریدی فقط در بخشی از زمان با سوخت فسیلی کار می‌کنند، که باعث می‌شود 20 تا 35 درصد نسبت به خودروهای سنتی مصرف سوخت بیشتری داشته باشند. این امر همچنین باعث کاهش آلایندگی خودرو می‌شود و خودروهای هیبریدی را برای محیط زیست پاک‌تر می‌کند. یکی از معایب باتری هیبریدی را می‌توان عمر محدود آنها دانست. براساس تحقیقات Bumblebee Batteries اکثر باتری‌های هیبریدی دارای گارانتی هشت ساله یا 100000 مایل ( برابر با ۱۶۰ هزار کیلومتر) هستند، اما برخی از آنها قبل از این زمان خراب می‌شوند. یک وسیله نقلیه هیبریدی نمی‌تواند بدون باتری هیبریدی کار کند، بنابراین دارندگان این نوع وسایل نقلیه باید سرمایه‌ای را برای تعویض دوره‌ای باتری درنظر بگیرند؛ که این موضوع می‌تواند تعمیر و نگهداری آنها را گران کند. خوشبختانه، فناوری هیبریدی همیشه در حال پیشرفت است. باتری‌های مدرن نسبت به باتری‌های قدیمی انعطاف‌پذیرتر هستند.
سازندگان شخص ثالث نیز وارد صحنه می‌شوند و گزینههای بیشتری را در زمان تعویض باتری به رانندگان ارائه می‌دهند. این باتری‌های هیبریدی شخص ثالث اغلب ارزان‌تر از آنچه در نمایندگی‌ها موجود است، ارائه می‌شوند. وبسایت HybridGeek توضیح داده که باتری‌های هیبرید همچون سایر باتری‌ها دارای دو الکترود هستند که در محلول الکترولیت قرار دارد. همانطور که Hybrid Cars نیز توضیح داده که این الکترودها توسط یک لایه پلیمری جدا می‌شوند تا از اتصال کوتاه جلوگیری شود. هنگامی که دستگاه برقی «در این مورد وسیله نقلیه هیبریدی» روشن می‌شود، الکترودها بین این دو سر منتقل می‌شوند. شایان ذکر است که باتری خودرو هیبرید در واقع یک بسته باتری حاوی چندین سلول است که در کنار هم کار می‌کنند تا نیروی شارژ عظیمی که برای حرکت خودرو لازم است را تامین کنند. در هر سلول باتری، یک الکترود مثبت و یک الکترود منفی وجود دارد. یون‌های الکترود با بار مثبت به سمت الکترود منفی حرکت می‌کنند. در این نوع از باتری یون‌های مثبت، الکترون‌هایی را می‌پذیرند که توسط الکترود منفی ارائه شده است. این فرآیند پیچیده بار الکتریکی ایجاد می‌کند که در بین دو سر سیم برقرار است. انرژی تولید شده توسط باتری هیبریدی توان پیمایشی خودرو را در حالت برقی تعیین می‌کند. همچنین کل نیروی موجود در باتری و توان قابل ارائه در لحظه نیز تعیین کننده شتاب گیری خودرو و مدت زمانی است که خودرو به یک سرعت خاص، «مثالا یکصد کیلومتربرساعت» می‌رسد.
باتوجه به درگیر نبودن همیشگی باتری هیبرید، نسبت به خودروهای برقی در شرایط کلی باتری‌های هیبرید دمای فعالیت کمتری نسبت به خودروهای برقی دارند. به همین خاطر سطح پیچیدگی نیز تا حدی کاهش پیدا کرده و نیاز به استفاده از مواد خنک‌کننده در بین سلول‌های باتری هیبرید وجود ندارد. اما از سوی دیگر به خاطر حفظ حضور باتری سرب-اسیدی هنوز هم در برخی از موارد پیچیدگی سیستم برقی در باتری هیبرید نسبت به سایرین بیشتر است. عمده باتری‌های هیبرید از فناوری ساخت نیکل- هیدرید فلز «NiMH یا Ni–MH» استفاده می‌کنند که شباهت‌های زیادی با باتری نیکل-کادمیمی دارند. همچون باتری‌های نیکل-کادمیوم قطب الکترود مثبت از جنل نیکل اکسی هیدروکسید ساخته شده ولی الکترود منفی به جای فلز کادمیم از آلیاژ جذب‌کننده هیدروژن استفاده شده است. این ساختار باعث شده باتری‌های هیبرید نسبت به نیکل-کادمیوم دو تا سه برابر بیشتر عمر داشته باشند. برای نخستین بار طرح استفاده از آلیاژ جاذب هیدروژن به صورت یک پیل ذخیره‌ساز در سال ۱۹۸۹ ارائه شد.
