site logo

Zašto većina novih energetskih tehnologija koristi litijeve baterije, a Toyota još uvijek koristi nikal-metal hidridne punjive baterije?

Iako na popisu novih energetskih vozila u Kini nema mnogo hibridnih vozila bez priključka, nepobitno je da takva hibridna vozila ne moraju mijenjati navike korisnika, ali mogu donijeti veliku ekonomičnost goriva i kvalitetu vožnje. , Sve popularniji među korisnicima.

Kad smo kod hibridne snage, osim Honde, zakašnjelice, na domaćem tržištu pouzdano je da je Toyota prva donijela ovu tehnologiju u Kinu. Toyota to očito iskorištava. U siječnju 2019. prodaja Camryja osme generacije dosegnula je 19,720, od čega su hibridni modeli činili 21%. Jeftiniji, kompaktni model Leeling u siječnju je prodao 26,681 primjerak, a hibridna vozila su činila 20% prodaje.

Međutim, mnogi potrošači još uvijek imaju pitanja o hibridnim vozilima. Zašto se Toyota slijepo fokusira na korištenje nikl-metal hidridnih baterija kada se koristi većina novih energetskih vozila (kao što su Tesla, NIO, BYD, itd.)? Litij baterije korištene su za naše svakodnevne potrepštine. Danas je upotreba nikl-metal hidridnih baterija zastarjela. Je li ovo tvornica za smanjenje troškova proizvodnje? Zapravo, korištenje nikl-metal hidridnih baterija u hibridnim vozilima ima značajne prednosti, ne samo Toyote, već i hibrida mnogih marki kao što su Ford i General Motors. Većina električnih automobila bira nikl-metal hidridne baterije kao medij za pohranu električne energije.

Napon koji svakodnevno koristimo je 1.2V, što je nikl-metal hidridna baterija.

1.22. Tisuće baterija, sigurnost na prvom mjestu

Ni-MH baterija je postala prvi izbor za mnoge automobile zbog svoje neusporedive sigurnosti i pouzdanosti. S jedne strane, elektrolit nikl-metal hidridnih baterija je nezapaljiva vodena otopina. S druge strane, specifični toplinski kapacitet i toplina isparavanja elektrolita nikl-metal hidridne baterije su relativno visoki, dok je gustoća energije relativno niska, što znači da čak i u slučaju kratkog spoja, probijanja i drugih ekstremnih abnormalnosti uvjetima, porast temperature baterije nije dovoljan da izazove izgaranje. Konačno, kao zrela baterija, Ni-MH baterija ima niske poteškoće u kontroli kvalitete i visok prinos.

Do kraja 2014. više od 73% svjetskih hibridnih vozila koristi nikl-metal hidridne baterije, ukupno više od 8 milijuna vozila. Ova hibridna vozila doživjela su ozbiljne nesreće u vezi s baterijom tijekom korištenja. Kao predstavnik komercijalnih hibridnih vozila, Toyota Prius nema očitog gubitka vijeka trajanja baterije zbog izvrsnih postupaka punjenja i pražnjenja nakon 10 godina korištenja. Stoga su zrele nikl-metal hidridne baterije najvrednije baterije za komercijalnu primjenu.

Baterija Priusa nije doživjela ozbiljne sigurnosne nezgode. Baterija je umjetno napunjena od strane stranih testera.

Plitko punjenje, dug život

Drugo, Ni-MH baterije imaju dobre performanse brzog punjenja i pražnjenja. Primjerice, kapacitet baterije najnovijeg Camryjevog dvomotornog automobila osme generacije iznosi samo 6.5 kWh, što je manje od polovice kapaciteta plug-in hibridnih vozila iznad 10 kWh. Ni-MH baterije su povoljnije od litijevih baterija jer metoda rada hibridnog sustava zahtijeva da se baterije brzo pune i prazne.

Iako je gustoća energije Ni-MH baterija samo 60-80% one litij baterija (100J/m litij baterija), Ni-MH baterije imaju niže zahtjeve za sigurnosnu zaštitu i kontrolu temperature, a lako ih je pronaći u malim hibridima vozila. Vlastita pozicija.

Prema razumnoj strategiji izlazne snage, poseban sustav napajanja za hibridna električna vozila može koristiti samo 10% kapaciteta baterije tijekom vožnje. Čak iu najekstremnijim slučajevima, maksimalni kapacitet baterije može doseći samo 40%. Drugim riječima, oko 60% električne energije nikada nije iskorišteno. Ova strategija upravljanja baterijama naziva se plitko punjenje, što može uvelike produžiti život nikl-krom baterija, a njegov memorijski učinak je uvelike poboljšan, s više od 10,000 ciklusa punjenja-pražnjenja.

Consumer Reports anketirao je više od 36,000 vlasnika Priusa i zaključio da je automobil pouzdan i vrlo jeftin za korištenje. U tu svrhu, Consumer Reports proveo je istu ekonomičnost goriva na 10-godišnjem Priusu s prijeđenim 330,000 kilometara i 10-godišnjem Priusu s prijeđenih 3,200 kilometara. I testiranje performansi. Rezultati pokazuju da su stari i novi automobili koji su korišteni 10 godina i prešli 330,000 kilometara zadržali istu razinu potrošnje goriva i snage, što ukazuje da nikl-metal hidridni akumulator i hibridni sustav napajanja i dalje mogu normalno raditi. .

Od popularizacije vozila s novom energijom (čisto električni i plug-in hibrid) na domaćem tržištu 2015. godine, nova energetska vozila koja koriste litijeve baterije nakon određenog broja godina korištenja imaju smanjeni vijek trajanja, a snaga im je značajno smanjena u okruženja s niskim temperaturama zimi, što uzrokuje mnoge vlasnike automobila. Očigledna je zabrinutost zbog izdržljivosti tijekom korištenja. To je uzrokovano karakteristikama litij baterija. Dakle, u 3-4 godine novih energetskih vozila, najviša stopa jamstva je samo 45%, u usporedbi s vozilom s najnižom potrošnjom goriva sa samo 60% (iste starosti vozila), što je znatno niže.

3. Ekološki prihvatljiva proizvodnja baterija ekološki prihvatljivih automobila

Iako litijska baterija nema efekt memorije, ciklus punjenja i pražnjenja je općenito samo oko 600 puta. U složenom okruženju brzog punjenja i pražnjenja velike struje i prekomjernog punjenja i prekomjernog pražnjenja, vijek trajanja baterije je uvelike smanjen. Osim toga, zbog uporabe organskih otopina elektrolita, otpor litij baterije se brzo povećava na niskim temperaturama, a njezin učinak je uvelike oslabljen na 0°C, što ne može zadovoljiti zahtjeve normalne uporabe pri -10°C. Nasuprot tome, zbog uporabe otopina alkalnih elektrolita, radna temperatura nikal-metal hidridnih baterija može biti niska i do -40°C. Stoga se snaga i ekonomičnost hibridnih vozila zimi ne mijenja bitno.

Konačno, Ni-MH baterije su ekološki prihvatljivije jer ne sadrže visoko otrovne tvari. Važne komponente nikal-metal hidridnih baterija su nikal i rijetke zemlje, koje imaju visoku povratnu vrijednost (rezidualnu vrijednost) i nisku poteškoću povrata. Uglavnom, sve se može reciklirati i ponovno upotrijebiti kako bi se ostvario održivi razvoj materijala. Poznata kao ekološki najprihvatljivija baterija.

S druge strane, litijeve baterije je teže reciklirati. Kemijska aktivnost same litijeve baterije čini tehnički put njezina recikliranja vrlo kompliciranim. Baterija mora biti prethodno obrađena, uključujući pražnjenje, rastavljanje, drobljenje i sortiranje. Rastavljeno plastično i metalno kućište može se reciklirati, ali cijena je visoka: preostali napon je još uvijek nekoliko stotina volti (nije uključen) i opasan; kućište baterije je sigurno, pakiranje se samorastavlja, a otvoren je značajan napor; osim toga, katoda litij baterije. Materijali su također različiti, s velikom potražnjom za kiselinskim i alkalnim otopinama za oporavak. Uz trenutnu tehnologiju, recikliranje litij baterija je posao koji donosi gubitke.

Osim navedenih prednosti, Ni-MH baterije imaju i prednosti stabilnih karakteristika pražnjenja, glatkih krivulja pražnjenja i niske kalorične vrijednosti. Stoga je, prije velikog proboja u tehnologiji baterija, ova Ni-MH baterija relativno niske gustoće energije još uvijek najbolji partner za hibridna vozila koja ne zahtijevaju veliku snagu baterije. PCB ploča koja integrira upravljačke module kao što su instrumenti, klima uređaj, audio i pametne tipke također je integrirano rješenje. Važno je smanjiti težinu, uštedjeti troškove (uključujući smanjenje dijelova, smanjenje procesa montaže, smanjenje kabelskih svežnja vozila itd.) i smanjenje prostora. Trenutno se funkcije svakog dijela vozila ostvaruju kroz vlastite neovisne module, kao što su pametne tipke, klima uređaj, audio, instrumentna ploča, radar, nadzor tlaka u gumama itd. Ovi moduli su neovisni jedan o drugom i ostvaruju svoje vlastite funkcije. Integracija niskonaponskih električnih uređaja ne samo da uvelike smanjuje troškove električnih uređaja, već također smanjuje troškove dijagnoze proizvoda, proizvodnje, testiranja, modifikacije i naknadne prodaje, optimizira sustav osobnih automobila i korisna je za lagane cijelog vozila. Integrirani EEA također je osnova za proizvođače automobila da ovladaju svojom osnovnom konkurentnošću.