site logo

Чаму большасць новых энергетычных тэхналогій выкарыстоўваюць літыевыя батарэі, а Toyota па-ранейшаму выкарыстоўвае нікель-металгідрыдныя акумулятары?

Нягледзячы на ​​тое, што ў спісе новых энергетычных транспартных сродкаў у Кітаі няма вялікай колькасці гібрыдных транспартных сродкаў без падключэння, бясспрэчна, што такія гібрыдныя транспартныя сродкі не павінны змяняць звычкі карыстальнікаў, але могуць прынесці вялікую эканомію паліва і якасць язды. , Усё больш папулярным сярод карыстальнікаў.

Калі казаць пра гібрыдную магутнасць, то на ўнутраным рынку, акрамя Honda, якая спазьнялася, надзейна, што Toyota першай прынесла гэтую тэхналёгію ў Кітай. Toyota відавочна карыстаецца гэтым. У студзені 2019 года продажы Camry восьмага пакалення дасягнулі 19,720 21, з якіх гібрыдныя мадэлі склалі 26,681%. Больш танная кампактная мадэль Leeling прададзена 20 XNUMX адзінак у студзені, прычым гібрыдныя аўтамабілі склалі XNUMX% продажаў.

Аднак у многіх спажыўцоў застаюцца пытанні адносна гібрыдных аўтамабіляў. Чаму Toyota слепа засяроджваецца на выкарыстанні нікель-металгідрыдных акумулятараў, калі выкарыстоўваецца большасць новых энергатранспартных сродкаў (напрыклад, Tesla, NIO, BYD і г.д.)? Літыевыя батарэі выкарыстоўваліся ў паўсядзённым жыцці. Гэта фабрыка па зніжэнні сабекошту вытворчасці? На самай справе выкарыстанне нікель-металгідрыдных акумулятараў у гібрыдных аўтамабілях мае значныя перавагі не толькі Toyota, але і гібрыдаў многіх марак, такіх як Ford і General Motors. Большасць сілавых аўтамабіляў выбіраюць нікель-металгідрыдныя акумулятары ў якасці носьбіта назапашвання электрычнай энергіі.

Напружанне, якое мы выкарыстоўваем штодня, складае 1.2 В, гэта нікель-метал-гідрыдная батарэя.

1.22. Тысячы батарэй, бяспека перш за ўсё

Ni-MH акумулятар стаў першым выбарам для многіх аўтамабіляў з-за сваёй беспрэцэдэнтнай бяспекі і надзейнасці. З аднаго боку, электраліт нікель-металгідрыдных акумулятараў – гэта негаручы водны раствор. З іншага боку, удзельная цеплаёмістасць і цеплыня выпарэння электраліта нікель-металгідрыднай батарэі адносна высокія, у той час як шчыльнасць энергіі адносна нізкая, што азначае, што нават у выпадку кароткага замыкання, праколу і іншых надзвычайных ненармальных умоў, павышэнне тэмпературы батарэі недастаткова, каб выклікаць гарэнне. Нарэшце, як спелы прадукт акумулятара, Ni-MH акумулятар мае нізкую складанасць кантролю якасці і высокі выхад.

Па стане на канец 2014 года больш за 73% сусветных гібрыдных транспартных сродкаў выкарыстоўваюць нікель-металгідрыдныя акумулятары, у агульнай складанасці больш за 8 мільёнаў аўтамабіляў. Гэтыя гібрыдныя аўтамабілі мелі сур’ёзныя аварыі, звязаныя з бяспекай батарэі падчас іх выкарыстання. Як прадстаўнік камерцыйных гібрыдных аўтамабіляў, Toyota Prius не мае відавочнай страты тэрміну службы акумулятара з-за выдатных працэдур зарадкі і разрадкі пасля 10 гадоў выкарыстання. Такім чынам, сталыя нікель-металгідрыдныя батарэі з’яўляюцца найбольш каштоўнымі батарэямі для камерцыйнага прымянення.

Акумулятарны блок Prius не меў сур’ёзных аварый. Акумулятар штучна зараджаўся замежнымі тэстарамі.

Дробная зарадка, доўгі тэрмін службы

Па-другое, Ni-MH акумулятары валодаюць добрымі паказчыкамі хуткай зарадкі і разраду. Напрыклад, ёмістасць батарэі апошняй двухматорнай машыны Camry восьмага пакалення складае ўсяго 6.5 кВт/г, што менш за палову ёмістасці гібрыдных аўтамабіляў з падстаўкай ад 10 кВт/г. Ni-MH батарэі больш выгадныя, чым літыевыя батарэі, таму што метад працы гібрыднай сістэмы патрабуе, каб батарэі зараджаліся і разраджаліся хутка.

Нягледзячы на ​​тое, што шчыльнасць энергіі Ni-MH акумулятараў складае толькі 60-80% ад літыевых батарэй (літыевыя батарэі 100 Дж/м), да Ni-MH батарэі прад’яўляюцца меншыя патрабаванні да бяспекі і кантролю тэмпературы, і іх лёгка знайсці ў невялікіх гібрыдах. транспартных сродкаў. Уласная пазіцыя.

Згодна з разумнай стратэгіяй выпрацоўкі магутнасці, спецыяльная сістэма харчавання для гібрыдных электрамабіляў можа выкарыстоўваць толькі 10% ёмістасці акумулятара падчас руху. Нават у самых крайніх выпадках максімальная ёмістасць батарэі можа дасягаць толькі 40%. Іншымі словамі, каля 60% электраэнергіі ніколі не было выкарыстана. Гэтая стратэгія кіравання батарэямі называецца дробнай зарадкай, якая можа значна падоўжыць тэрмін службы нікель-хромавых акумулятараў, а яе эфект памяці значна палепшаны з больш чым 10,000 XNUMX цыклаў зарадкі-разрадкі.

Consumer Reports апытала больш за 36,000 10 уладальнікаў Prius і прыйшла да высновы, што аўтамабіль надзейны і вельмі танны ў выкарыстанні. З гэтай мэтай Consumer Reports правялі аднолькавыя паказчыкі эканоміі паліва на 330,000-гадовым Prius з прабегам 10 3,200 кіламетраў і 10-гадовым Prius з прабегам 330,000 кіламетраў. І тэставанне прадукцыйнасці. Вынікі паказваюць, што старыя і новыя аўтамабілі, якія выкарыстоўваліся на працягу XNUMX гадоў і праехалі XNUMX XNUMX кіламетраў, захавалі аднолькавы ўзровень спажывання паліва і магутнасці, што сведчыць аб тым, што нікель-метал-гідрыдны акумулятар і гібрыдная сістэма харчавання ўсё яшчэ могуць нармальна працаваць .

З моманту папулярызацыі на ўнутраным рынку ў 2015 годзе аўтамабіляў з новай энэргетыкай (чыста электрычных і гібрыдных) у 3 годзе аўтамабілі з новай энэргетыкай, якія выкарыстоўваюць літыевыя батарэі, маюць скарочаны тэрмін службы батарэі пасля пэўнай колькасці гадоў выкарыстання, а іх магутнасць значна зніжаецца ў нізкія тэмпературы асяроддзя зімой, у выніку чаго многія ўладальнікі аўтамабіляў Існуе відавочная трывожнасць цягавітасці падчас выкарыстання. Гэта выклікана характарыстыкамі літыевых батарэй. Такім чынам, за 4-45 гады выкарыстання новых энергарэсурсаў найбольшая гарантыя складае ўсяго 60%, у параўнанні з самым нізкім палівам – толькі XNUMX% (такі ж узрост), што значна ніжэй.

3. Вытворчасць экалагічна чыстых акумулятараў экалагічна чыстых аўтамабіляў

Нягледзячы на ​​тое, што літыевая батарэя не мае эфекту памяці, цыкл зарадкі і разраду звычайна складае каля 600 разоў. У складанай асяроддзі моцнага току хуткай зарадкі і разраду і перазарадкі і пераразрадкі тэрмін службы батарэі значна скарачаецца. Акрамя таго, з-за выкарыстання раствораў арганічных электралітаў супраціў літыевай батарэі хутка ўзрастае пры нізкіх тэмпературах, а яе працаздольнасць значна слабее пры тэмпературы 0°C, што не можа адпавядаць патрабаванням нармальнага выкарыстання пры -10°C. У адрозненне ад гэтага, з-за выкарыстання раствораў шчолачных электралітаў, працоўная тэмпература нікель-металгідрыдных акумулятараў можа складаць да -40°C. Таму магутнасць і эканамічнасць гібрыдных аўтамабіляў зімой істотна не мяняюцца.

Нарэшце, Ni-MH батарэі больш экалагічныя, таму што не ўтрымліваюць моцна таксічных рэчываў. Важнымі кампанентамі нікель-метал-гідрыдных акумулятараў з’яўляюцца нікель і рэдказямельныя элементы, якія маюць высокую аднаўляемасць (астаткавы кошт) і нізкую цяжкасць аднаўлення. У асноўным усё можа быць перапрацавана і паўторна выкарыстана для рэалізацыі ўстойлівага развіцця матэрыялаў. Вядомы як самы экалагічна чысты акумулятар.

З іншага боку, літыевыя батарэі складаней перапрацоўваць. Хімічная актыўнасць самой літыевай батарэі робіць тэхнічны шлях яе перапрацоўкі вельмі складаным. Батарэя павінна быць папярэдне апрацавана, уключаючы разрадку, разборку, драбненне і сартаванне. Разабраны пластыкавы і металічны корпус можна перапрацаваць, але кошт высокая: рэшткавае напружанне па-ранейшаму складае некалькі сотняў вольт (не ўключана) і небяспечна; корпус батарэі бяспечны, упакоўка самаразборная, значныя намаганні адчыняюцца; акрамя таго, катод літыевай батарэі Матэрыялы таксама розныя, з высокім попытам на кіслотныя і шчолачныя растворы для аднаўлення. Пры сучасных тэхналогіях перапрацоўка літыевых батарэй з’яўляецца стратнай справай.

У дадатак да вышэйпералічаных пераваг, Ni-MH акумулятары таксама маюць перавагі стабільных характарыстык разраду, плыўных крывых разраду і нізкай цеплатворнай здольнасці. Такім чынам, да сур’ёзнага прарыву ў тэхналогіі акумулятараў, гэты Ni-MH акумулятар з адносна нізкай шчыльнасцю энергіі па-ранейшаму з’яўляецца лепшым партнёрам для гібрыдных аўтамабіляў, якія не патрабуюць высокай магутнасці батарэі. Плата друкаванай платы, якая аб’ядноўвае такія модулі кіравання, як прыборы, кандыцыянер, аўдыё і разумныя кнопкі, таксама з’яўляецца інтэграваным рашэннем. Важна знізіць вагу, зэканоміць выдаткі (уключаючы памяншэнне дэталяў, скарачэнне працэсаў зборкі, памяншэнне жгутаў электраправодкі аўтамабіля і г.д.) і скарачэння прасторы. У цяперашні час функцыі кожнай часткі аўтамабіля рэалізуюцца з дапамогай уласных незалежных модуляў, такіх як разумныя кнопкі, кандыцыянер, аўдыё, прыборная панэль, радар, кантроль ціску ў шынах і г.д. Гэтыя модулі не залежаць адзін ад аднаго і рэалізуюць сваю ўласныя функцыі. Інтэграцыя нізкавольтных электрапрыбораў не толькі значна зніжае кошт электрапрыбораў, але таксама зніжае выдаткі на дыягностыку, вытворчасць, тэставанне, мадыфікацыю і пасляпродажным абслугоўванне, аптымізуе сістэму легкавых аўтамабіляў і выгадна для лёгкіх усяго транспартнага сродку. Інтэграваная ЕЭЗ таксама з’яўляецца асновай для аўтавытворцаў, каб авалодаць сваёй асноўнай канкурэнтаздольнасцю.