Warum verwenden die meisten neuen Energietechnologien Lithiumbatterien und Toyota verwendet immer noch wiederaufladbare Nickel-Metallhydrid-Batterien?

Obwohl die Liste der New-Energy-Fahrzeuge in China nicht viele Nicht-Plug-in-Hybridfahrzeuge umfasst, ist es unbestreitbar, dass solche Hybridfahrzeuge die Gewohnheiten der Benutzer nicht ändern müssen, aber viel Kraftstoffverbrauch und Fahrqualität bringen können. , Immer beliebter bei den Benutzern.

Apropos Hybridantrieb, abgesehen von Honda, einem Nachzügler, ist es auf dem heimischen Markt zuverlässig, dass Toyota als erster diese Technologie nach China gebracht hat. Toyota macht sich das klar zunutze. Im Januar 2019 erreichte der Verkauf des Camry der achten Generation 19,720, davon 21% auf Hybridmodelle. Das günstigere Kompaktmodell Leeling verkaufte im Januar 26,681 Einheiten, wobei Hybridfahrzeuge 20 % des Absatzes ausmachten.

Viele Verbraucher haben jedoch noch Fragen zu Hybridfahrzeugen. Warum konzentriert sich Toyota blindlings auf die Verwendung von Nickel-Metallhydrid-Batterien, wenn die meisten neuen Energiefahrzeuge (wie Tesla, NIO, BYD usw.) im Einsatz sind? Lithium-Batterien wurden für den täglichen Bedarf verwendet Heute ist die Verwendung von Nickel-Metallhydrid-Batterien obsolet. Ist dies die Fabrik, um die Produktionskosten zu senken? Tatsächlich hat der Einsatz von Nickel-Metallhydrid-Batterien in Hybridfahrzeugen erhebliche Vorteile, nicht nur bei Toyota, sondern auch bei Hybriden vieler Marken wie Ford und General Motors. Als Speichermedium für elektrische Energie wählen die meisten Power Cars Nickel-Metallhydrid-Batterien.

Die Spannung, die wir täglich verwenden, beträgt 1.2 V, eine Nickel-Metallhydrid-Batterie.

1.22. Tausende Batterien, Sicherheit geht vor

Ni-MH-Akkus sind aufgrund ihrer beispiellosen Sicherheit und Zuverlässigkeit für viele Autos die erste Wahl. Einerseits ist der Elektrolyt von Nickel-Metallhydrid-Batterien eine nicht brennbare wässrige Lösung. Andererseits ist die spezifische Wärmekapazität und Verdampfungswärme des Nickel-Metallhydrid-Batterieelektrolyten relativ hoch, während die Energiedichte relativ gering ist, was bedeutet, dass auch bei Kurzschluss, Durchschlag und anderen extremen abnormalen Bedingungen reicht der Temperaturanstieg der Batterie nicht aus, um eine Verbrennung zu verursachen. Schließlich weist Ni-MH-Akku als ausgereiftes Batterieprodukt geringe Qualitätskontrollschwierigkeiten und eine hohe Ausbeute auf.

Ende 2014 verwenden mehr als 73 % der Hybridfahrzeuge weltweit Nickel-Metallhydrid-Batterien, insgesamt mehr als 8 Millionen Fahrzeuge. Diese Hybridfahrzeuge hatten während ihres Einsatzes schwere Batteriesicherheitsunfälle. Als Vertreter von Nutzfahrzeug-Hybridfahrzeugen hat der Toyota Prius aufgrund seiner hervorragenden Lade- und Entladeverfahren nach 10 Jahren Nutzung keinen offensichtlichen Verlust an Batterielebensdauer. Daher sind ausgereifte Nickel-Metallhydrid-Batterien die wertvollsten Batterien für kommerzielle Anwendungen.

Der Akku des Prius hatte keine ernsthaften Sicherheitsunfälle. Der Akkupack wurde von ausländischen Testern künstlich aufgeladen.

Flaches Laden, lange Lebensdauer

Zweitens haben Ni-MH-Akkus eine gute Schnelllade- und Entladeleistung. So beträgt die Batteriekapazität des neuesten Camry-Zweimotorfahrzeugs der achten Generation nur 6.5 kWh, was weniger als der Hälfte der Kapazität von Plug-in-Hybridfahrzeugen über 10 kWh entspricht. Ni-MH-Akkus sind vorteilhafter als Lithium-Akkus, da die Arbeitsweise des Hybridsystems ein schnelles Laden und Entladen der Akkus erfordert.

Obwohl die Energiedichte von Ni-MH-Akkus nur 60-80% der von Lithium-Akkus (100J/m Lithium-Akkus) beträgt, stellen Ni-MH-Akkus geringere Anforderungen an Sicherheitsschutz und Temperaturkontrolle und sind in kleinen Hybriden leicht zu finden Fahrzeuge. Eigene Stellung.

Bei einer vernünftigen Leistungsstrategie kann das spezielle Antriebssystem für Hybrid-Elektrofahrzeuge nur 10 % der Batteriekapazität während der Fahrt nutzen. Selbst im Extremfall kann die maximale Kapazität des Akkus nur 40% erreichen. Mit anderen Worten, etwa 60 % des Stroms wurden nie verbraucht. Diese Batteriemanagementstrategie wird als flaches Laden bezeichnet, das die Lebensdauer von Nickel-Chrom-Batterien erheblich verlängern kann und der Memory-Effekt mit mehr als 10,000 Lade-Entlade-Zyklen erheblich verbessert wird.

Consumer Reports befragten mehr als 36,000 Prius-Besitzer und kamen zu dem Schluss, dass das Auto zuverlässig und sehr günstig zu bedienen ist. Zu diesem Zweck hat Consumer Reports die gleichen Verbrauchswerte an einem 10-jährigen Prius mit einer Laufleistung von 330,000 Kilometern und einem 10-jährigen Prius mit einer Laufleistung von 3,200 Kilometern durchgeführt. Und Leistungstests. Die Ergebnisse zeigen, dass die alten und neuen Autos, die seit 10 Jahren im Einsatz sind und 330,000 Kilometer gefahren sind, den gleichen Kraftstoffverbrauch und die gleiche Leistung aufweisen, was darauf hindeutet, dass der Nickel-Metallhydrid-Akku und das Hybridantriebssystem weiterhin normal funktionieren können .

Seit der Popularisierung von New-Energy-Fahrzeugen (reiner Elektro- und Plug-in-Hybrid) auf dem heimischen Markt im Jahr 2015 haben New-Energy-Fahrzeuge mit Lithium-Batterien nach einer bestimmten Anzahl von Nutzungsjahren eine reduzierte Batterielebensdauer und ihre Leistung ist in Umgebungen mit niedrigen Temperaturen im Winter, die vielen Autobesitzern zu schaffen machen Es gibt offensichtliche Dauerangst während des Gebrauchs. Dies wird durch die Eigenschaften von Lithiumbatterien verursacht. Daher beträgt in den 3-4 Jahren von Neufahrzeugen die höchste Garantiequote nur 45%, verglichen mit dem Fahrzeug mit dem niedrigsten Kraftstoffverbrauch mit nur 60% (gleiches Fahrzeugalter), was viel niedriger ist.

3. Umweltfreundliche Batterieherstellung umweltfreundlicher Autos

Obwohl der Lithium-Akku keinen Memory-Effekt hat, beträgt der Lade- und Entladezyklus im Allgemeinen nur etwa 600 Mal. In der komplexen Umgebung von Hochstrom-Schnellladung und -Entladung sowie Überladung und Tiefentladung wird die Batterielebensdauer stark verkürzt. Darüber hinaus steigt aufgrund der Verwendung organischer Elektrolytlösungen der Widerstand der Lithiumbatterie bei niedrigen Temperaturen schnell an, und ihre Leistung wird bei 0 °C stark abgeschwächt, was die Anforderungen des normalen Gebrauchs bei -10 °C nicht erfüllen kann. Im Gegensatz dazu kann die Betriebstemperatur von Nickel-Metallhydrid-Batterien aufgrund der Verwendung von alkalischen Elektrolytlösungen bis zu -40°C betragen. Daher ändern sich Leistung und Wirtschaftlichkeit von Hybridfahrzeugen im Winter nicht wesentlich.

Schließlich sind Ni-MH-Akkus umweltfreundlicher, da sie keine hochgiftigen Substanzen enthalten. Die wichtigen Bestandteile von Nickel-Metallhydrid-Batterien sind Nickel und Seltene Erden, die einen hohen Wiedergewinnungswert (Restwert) und eine geringe Wiedergewinnungsschwierigkeit aufweisen. Grundsätzlich können alle recycelt und wiederverwendet werden, um die nachhaltige Entwicklung von Materialien zu verwirklichen. Bekannt als die umweltfreundlichste Batterie.

Auf der anderen Seite sind Lithiumbatterien schwieriger zu recyceln. Die chemische Aktivität der Lithiumbatterie selbst macht den technischen Weg ihres Recyclings sehr kompliziert. Die Batterie muss vorverarbeitet werden, einschließlich Entladen, Zerlegen, Zerkleinern und Sortieren. Das zerlegte Kunststoff- und Metallgehäuse kann recycelt werden, aber die Kosten sind hoch: Die Restspannung beträgt immer noch mehrere hundert Volt (nicht im Lieferumfang enthalten) und ist gefährlich; das Batteriegehäuse ist sicher, die Verpackung ist selbstzerlegbar und ein erheblicher Aufwand ist zu öffnen; Darüber hinaus ist die Lithium-Batterie-Kathode Die Materialien sind auch unterschiedlich, mit hohem Bedarf an sauren und alkalischen Lösungen zur Rückgewinnung. Mit der aktuellen Technologie ist das Recycling von Lithiumbatterien ein Verlustgeschäft.

Zusätzlich zu den oben genannten Vorteilen haben Ni-MH-Akkus auch die Vorteile stabiler Entladeeigenschaften, glatter Entladekurven und niedrigem Heizwert. Daher ist diese Ni-MH-Batterie mit relativ niedriger Energiedichte vor einem großen Durchbruch in der Batterietechnologie immer noch der beste Partner für Hybridfahrzeuge, die keine hohe Batterieleistung benötigen. Die Leiterplatte, die Steuermodule wie Instrumentierung, Klimaanlage, Audio und Smart Buttons integriert, ist ebenfalls eine integrierte Lösung. Es ist wichtig, Gewicht zu reduzieren, Kosten zu sparen (einschließlich Teile zu reduzieren, Montageprozesse zu reduzieren, Fahrzeugkabelbäume zu reduzieren usw.) und Platz zu sparen. Gegenwärtig werden die Funktionen jedes Teils des Fahrzeugs durch eigene unabhängige Module realisiert, wie Smart Buttons, Klimaanlage, Audio, Instrumententafel, Radar, Reifendrucküberwachung usw. Diese Module sind voneinander unabhängig und realisieren ihre eigene Funktionen. Die Integration von Niedervolt-Elektrogeräten reduziert nicht nur die Kosten für Elektrogeräte erheblich, sondern reduziert auch die Kosten für Produktdiagnose, Produktion, Prüfung, Modifikation und After-Sales, optimiert das Pkw-System und kommt dem Leichtbau zugute des gesamten Fahrzeugs. Der integrierte EWR ist auch die Grundlage für die Automobilhersteller, ihre Kernwettbewerbsfähigkeit zu meistern.