site logo

لماذا تستخدم معظم تقنيات الطاقة الجديدة بطاريات الليثيوم ، وما زالت تويوتا تستخدم بطاريات هيدريد معدن النيكل القابلة لإعادة الشحن؟

على الرغم من أن قائمة سيارات الطاقة الجديدة في الصين لا تتضمن العديد من المركبات الهجينة غير الموصولة بالكهرباء ، إلا أنه لا يمكن إنكار أن مثل هذه المركبات الهجينة لا تحتاج إلى تغيير عادات المستخدم ، ولكنها يمكن أن تحقق الكثير من الاقتصاد في استهلاك الوقود وجودة القيادة. ، أكثر وأكثر شيوعًا بين المستخدمين.

عند الحديث عن القوة الهجينة ، بصرف النظر عن هوندا ، التي جاءت مؤخرًا ، فمن الموثوق في السوق المحلية أن تويوتا كانت أول من جلب هذه التكنولوجيا إلى الصين. من الواضح أن تويوتا تستفيد من هذا. في يناير 2019 ، وصلت مبيعات الجيل الثامن من كامري إلى 19,720 ، استحوذت النماذج الهجينة منها على 21٪. باع الطراز Leeling الأرخص والأرخص 26,681 وحدة في يناير ، مع استحواذ المركبات الهجينة على 20٪ من المبيعات.

ومع ذلك ، لا يزال لدى العديد من المستهلكين أسئلة حول المركبات الهجينة. لماذا تركز Toyota بشكل أعمى على استخدام بطاريات هيدريد معدن النيكل عندما تكون معظم سيارات الطاقة الجديدة (مثل Tesla و NIO و BYD وما إلى ذلك) قيد الاستخدام؟ تم استخدام بطاريات الليثيوم في استخدام احتياجاتنا اليومية ، واليوم ، أصبح استخدام بطاريات هيدريد النيكل والمعدن قديمًا. هل هذا المصنع لخفض تكاليف الإنتاج؟ في الواقع ، فإن استخدام بطاريات هيدريد النيكل والمعدن في السيارات الهجينة له مزايا كبيرة ، ليس فقط تويوتا ، ولكن أيضًا الهجينة من العديد من العلامات التجارية مثل Ford و General Motors. تختار معظم سيارات الطاقة بطاريات هيدريد النيكل والمعدن كوسيط تخزين للطاقة الكهربائية.

الجهد الذي نستخدمه يوميًا هو 1.2 فولت ، وهو عبارة عن بطارية هيدريد من معدن النيكل.

1.22. آلاف البطاريات الأمان أولاً

أصبحت بطارية Ni-MH هي الخيار الأول للعديد من السيارات نظرًا لما تتمتع به من أمان وموثوقية لا مثيل لهما. من ناحية أخرى ، فإن المنحل بالكهرباء لبطاريات هيدريد معدن النيكل هو محلول مائي غير قابل للاشتعال. من ناحية أخرى ، فإن السعة الحرارية المحددة والحرارة الناتجة عن تبخر إلكتروليت بطارية هيدريد معدن النيكل مرتفعان نسبيًا ، في حين أن كثافة الطاقة منخفضة نسبيًا ، مما يعني أنه حتى في حالة ماس كهربائى ، ثقب وغير ذلك من الشذوذ الشديد الظروف ، فإن ارتفاع درجة حرارة البطارية لا يكفي لإحداث الاحتراق. أخيرًا ، كمنتج بطارية ناضج ، تتميز بطارية Ni-MH بصعوبة منخفضة في التحكم في الجودة وعائد مرتفع.

اعتبارًا من نهاية عام 2014 ، أكثر من 73٪ من المركبات الهجينة في العالم تستخدم بطاريات هيدريد النيكل والمعدن ، أي ما مجموعه أكثر من 8 ملايين مركبة. تعرضت هذه المركبات الهجينة لحوادث خطيرة تتعلق بسلامة البطارية أثناء استخدامها. بصفتها ممثلاً للمركبات الهجينة التجارية ، لا تعاني Toyota Prius من خسارة واضحة في عمر البطارية بسبب إجراءات الشحن والتفريغ الممتازة بعد 10 سنوات من الاستخدام. لذلك ، تعد بطاريات هيدريد النيكل والمعدن الناضجة أكثر البطاريات قيمة للتطبيقات التجارية.

لم تتعرض حزمة بطارية بريوس لأي حوادث خطيرة تتعلق بالسلامة. تم شحن حزمة البطارية بشكل مصطنع بواسطة مختبرين أجانب.

شحن ضحل ، حياة طويلة

ثانيًا ، تتمتع بطاريات Ni-MH بأداء شحن وتفريغ سريع جيد. على سبيل المثال ، تبلغ سعة بطارية أحدث جيل من سيارات كامري ذات المحركين 6.5 كيلو واط في الساعة ، وهو أقل من نصف سعة السيارات الهجينة التي تزيد عن 10 كيلو واط في الساعة. تعد بطاريات Ni-MH أكثر فائدة من بطاريات الليثيوم لأن طريقة عمل النظام الهجين تتطلب شحن البطاريات وتفريغها بسرعة.

على الرغم من أن كثافة الطاقة لبطاريات Ni-MH هي 60-80٪ فقط من بطاريات الليثيوم (بطاريات الليثيوم 100J / m) ، فإن بطاريات Ni-MH لها متطلبات أقل لحماية السلامة والتحكم في درجة الحرارة ، ويسهل العثور عليها في الهجين الصغير مركبات. الموقف الخاص.

في ظل إستراتيجية إنتاج طاقة معقولة ، يمكن لنظام الطاقة الخاص للمركبات الكهربائية الهجينة استخدام 10٪ فقط من سعة البطارية أثناء القيادة. حتى في الحالات القصوى ، يمكن أن تصل السعة القصوى للبطارية إلى 40٪ فقط. بمعنى آخر ، لم يتم استخدام حوالي 60٪ من الكهرباء مطلقًا. تسمى إستراتيجية إدارة البطارية هذه بالشحن الضحل ، والذي يمكن أن يطيل بشكل كبير من عمر بطاريات النيكل والكروم ، وقد تم تحسين تأثير الذاكرة بشكل كبير ، مع أكثر من 10,000 دورة شحن وتفريغ.

استطلعت تقارير المستهلك أكثر من 36,000 مالك بريوس وخلصت إلى أن السيارة موثوقة ورخيصة جدًا للاستخدام. ولهذه الغاية ، أجرت مجلة كونسيومر ريبورتس نفس أداء الاقتصاد في استهلاك الوقود على سيارة بريوس عمرها 10 سنوات بمسافة تقدر بـ 330,000 ألف كيلومتر وبريوس عمرها 10 سنوات مع مسافة 3,200 كيلومتر. واختبار الأداء. أظهرت النتائج أن السيارات القديمة والجديدة التي تم استخدامها لمدة 10 سنوات والتي قطعت 330,000 ألف كيلومتر قد حافظت على نفس المستوى من استهلاك الوقود وأداء الطاقة ، مما يشير إلى أن حزمة بطارية هيدريد النيكل والمعدن ونظام الطاقة الهجين لا يزالان يعملان بشكل طبيعي .

منذ تعميم سيارات الطاقة الجديدة (الكهربائية النقية والهجينة الموصولة بالكهرباء) في السوق المحلية في عام 2015 ، أصبحت مركبات الطاقة الجديدة التي تستخدم بطاريات الليثيوم تتمتع بعمر بطارية أقل بعد عدد معين من سنوات الاستخدام ، ويتم تقليل قوتها بشكل كبير في بيئات درجات الحرارة المنخفضة في الشتاء ، مما يسبب لكثير من أصحاب السيارات قلق واضح من التحمل أثناء الاستخدام. يحدث هذا بسبب خصائص بطاريات الليثيوم. لذلك ، في 3-4 سنوات من السيارات الجديدة التي تعمل بالطاقة ، يكون أعلى معدل ضمان هو 45٪ فقط ، مقارنة بأدنى سيارة تعمل بالوقود مع 60٪ فقط (نفس عمر السيارة) ، وهو أقل بكثير.

3. تصنيع البطاريات الصديقة للبيئة سيارات صديقة للبيئة

على الرغم من أن بطارية الليثيوم ليس لها تأثير على الذاكرة ، فإن دورة الشحن والتفريغ عمومًا لا تتجاوز 600 مرة فقط. في البيئة المعقدة من الشحن والتفريغ السريع للتيار العالي والشحن الزائد والتفريغ الزائد ، يتم تقليل عمر البطارية بشكل كبير. بالإضافة إلى ذلك ، نظرًا لاستخدام محاليل الإلكتروليت العضوية ، تزداد مقاومة بطارية الليثيوم بسرعة في درجات الحرارة المنخفضة ، ويقل أداءها بشكل كبير عند 0 درجة مئوية ، وهو ما لا يمكن أن يلبي متطلبات الاستخدام العادي عند -10 درجة مئوية. في المقابل ، نظرًا لاستخدام محاليل الإلكتروليت القلوية ، يمكن أن تصل درجة حرارة تشغيل بطاريات هيدريد النيكل والمعدن إلى -40 درجة مئوية. لذلك ، لا تتغير قوة واقتصاد المركبات الهجينة بشكل كبير في فصل الشتاء.

أخيرًا ، تعد بطاريات Ni-MH أكثر صداقة للبيئة لأنها لا تحتوي على مواد شديدة السمية. المكونات المهمة لبطاريات هيدريد النيكل والمعدن هي النيكل والأتربة النادرة ، والتي لها قيمة استرداد عالية (قيمة متبقية) وصعوبة استرداد منخفضة. في الأساس يمكن إعادة تدوير كل شيء وإعادة استخدامه لتحقيق التنمية المستدامة للمواد. تُعرف بالبطارية الأكثر صداقة للبيئة.

من ناحية أخرى ، تعد بطاريات الليثيوم أكثر صعوبة في إعادة التدوير. يجعل النشاط الكيميائي لبطارية الليثيوم نفسها المسار التقني لإعادة تدويرها معقدًا للغاية. يجب معالجة البطارية مسبقًا ، بما في ذلك التفريغ والتفكيك والسحق والفرز. يمكن إعادة تدوير الغلاف المعدني والبلاستيك المفكك ، لكن التكلفة مرتفعة: لا يزال الجهد المتبقي عدة مئات من الفولتات (غير مشمول) وخطير ؛ غلاف البطارية آمن ، العبوة قابلة للتفكيك الذاتي ، وبذل جهد كبير ؛ بالإضافة إلى كاثود بطارية الليثيوم ، فإن المواد مختلفة أيضًا ، مع ارتفاع الطلب على المحاليل الحمضية والقلوية للاستعادة. مع التكنولوجيا الحالية ، تعد إعادة تدوير بطاريات الليثيوم عملاً خاسرًا.

بالإضافة إلى المزايا المذكورة أعلاه ، تتمتع بطاريات Ni-MH أيضًا بمزايا خصائص التفريغ المستقرة ، ومنحنيات التفريغ السلس ، وقيمة السعرات الحرارية المنخفضة. لذلك ، قبل حدوث اختراق كبير في تكنولوجيا البطاريات ، لا تزال بطارية Ni-MH منخفضة الطاقة نسبيًا هي الشريك الأفضل للمركبات الهجينة التي لا تتطلب طاقة بطارية عالية. تعد لوحة PCB التي تدمج وحدات التحكم مثل الأجهزة وتكييف الهواء والصوت والأزرار الذكية حلاً متكاملاً أيضًا. من المهم تقليل الوزن ، وتوفير التكاليف (بما في ذلك تقليل الأجزاء ، وتقليل عمليات التجميع ، وتقليل الأسلاك الكهربائية للمركبة ، وما إلى ذلك) ، وتقليل المساحة. في الوقت الحالي ، يتم تحقيق وظائف كل جزء من أجزاء السيارة من خلال الوحدات المستقلة الخاصة بها ، مثل الأزرار الذكية ، وتكييف الهواء ، والصوت ، ولوحة العدادات ، والرادار ، ومراقبة ضغط الإطارات ، وما إلى ذلك. الوظائف الخاصة. لا يقلل تكامل الأجهزة الكهربائية منخفضة الجهد من تكلفة الأجهزة الكهربائية فحسب ، بل يقلل أيضًا من تكلفة تشخيص المنتج ، والإنتاج ، والاختبار ، والتعديل ، وما بعد البيع ، ويحسن نظام سيارات الركاب ، ويفيد الوزن الخفيف. للمركبة بأكملها. تعد المنطقة الاقتصادية الأوروبية المتكاملة أيضًا الأساس لشركات صناعة السيارات لإتقان قدرتهم التنافسية الأساسية.