למרות שרשימת רכבי האנרגיה החדשים בסין אינה כוללת רכבים היברידיים רבים שאינם מחוברים לחיבור, אין ספק שרכבים היברידיים מסוג זה אינם צריכים לשנות את הרגלי המשתמש, אך יכולים להביא לחסכון רב בדלק ואיכות הנהיגה. , יותר ויותר פופולרי בקרב משתמשים.

אם כבר מדברים על כוח היברידי, מלבד הונדה, שהגיעה מאוחרת, אמין בשוק המקומי שטויוטה הייתה הראשונה שהביאה את הטכנולוגיה הזו לסין. ברור שטויוטה מנצלת את זה. בינואר 2019 הגיעו מכירות הדור השמיני לקאמרי ל-19,720, מתוכם דגמים היברידיים היוו 21%. הדגם הזול והקומפקטי לילינג מכר בינואר 26,681 יחידות, כאשר רכבים היברידיים היוו 20% מהמכירות.

עם זאת, לצרכנים רבים עדיין יש שאלות לגבי רכבים היברידיים. מדוע טויוטה מתמקדת באופן עיוור בשימוש בסוללות ניקל-מתכת הידריד כאשר רוב רכבי האנרגיה החדשים (כגון טסלה, NIO, BYD וכו’) נמצאים בשימוש? סוללות ליתיום שימשו בשימוש בצרכי היומיום שלנו כיום, השימוש בסוללות ניקל-מתכת הידריד מיושן. האם זה המפעל להוזיל את עלויות הייצור? למעשה, לשימוש בסוללות ניקל-מתכת הידריד בכלי רכב היברידיים יש יתרונות ניכרים, לא רק לטויוטה, אלא גם להיברידיות של מותגים רבים כמו פורד וג’נרל מוטורס. רוב מכוניות הכוח בוחרות בסוללות ניקל-מתכת הידריד כאמצעי אחסון לאנרגיה חשמלית.

המתח שאנו משתמשים בו מדי יום הוא 1.2V, שהיא סוללת ניקל-מתכת הידריד.

1.22. אלפי סוללות, קודם כל בטיחות

סוללת Ni-MH הפכה לבחירה הראשונה עבור מכוניות רבות בגלל הבטיחות והאמינות שאין שני לה. מצד אחד, האלקטרוליט של סוללות ניקל-מתכת הידריד הוא תמיסה מימית לא דליקה. מצד שני, קיבולת החום הסגולית וחום האידוי של אלקטרוליט סוללת ניקל-מתכת הידריד גבוהים יחסית, בעוד שצפיפות האנרגיה נמוכה יחסית, מה שאומר שגם במקרה של קצר חשמלי, פנצ’ר ועוד חריגות קיצוניות. בתנאים, עליית הטמפרטורה של הסוללה אינה מספיקה כדי לגרום לבעירה. לבסוף, כמוצר סוללה בוגר, לסוללת Ni-MH יש קושי בקרת איכות נמוכה ותפוקה גבוהה.

נכון לסוף 2014, יותר מ-73% מכלי הרכב ההיברידיים בעולם משתמשים בסוללות ניקל-מתכת הידריד, סה”כ יותר מ-8 מיליון כלי רכב. כלי רכב היברידיים אלו עברו תאונות בטיחות סוללות חמורות במהלך השימוש בהם. כנציגה של רכבים היברידיים מסחריים, לטויוטה פריוס אין אובדן ברור של חיי הסוללה בשל הליכי הטעינה והפריקה המצוינים שלה לאחר 10 שנות שימוש. לכן, סוללות ניקל-מתכת הידריד בוגרות הן הסוללות החשובות ביותר עבור יישומים מסחריים.

מארז הסוללות של פריוס לא עבר תאונות בטיחות חמורות. ערכת הסוללות נטענה באופן מלאכותי על ידי בודקים זרים.

טעינה רדודה, חיים ארוכים

שנית, לסוללות Ni-MH יש ביצועי טעינה ופריקה מהירים טובים. לדוגמה, קיבולת הסוללה של מכונית דו-מנועי מהדור השמיני האחרונה של קאמרי היא רק 6.5 קוט”ש, שהם פחות ממחצית מהקיבולת של רכבים היברידיים פלאג-אין מעל 10 קוט”ש. סוללות Ni-MH רווחיות יותר מסוללות ליתיום מכיוון ששיטת העבודה של המערכת ההיברידית מחייבת טעינה ופריקה מהירה של סוללות.

למרות שצפיפות האנרגיה של סוללות Ni-MH היא רק 60-80% מזו של סוללות ליתיום (סוללות ליתיום 100J/m), לסוללות Ni-MH דרישות נמוכות יותר להגנה על בטיחות ובקרת טמפרטורה, וקל למצוא אותן בהיברידיות קטנות כלי רכב. עמדה משלו.

תחת אסטרטגיית תפוקת כוח סבירה, מערכת הכוח המיוחדת לרכבים חשמליים היברידיים יכולה להשתמש רק ב-10% מקיבולת הסוללה במהלך נסיעה. גם במקרים הקיצוניים ביותר, הקיבולת המרבית של הסוללה יכולה להגיע רק ל-40%. במילים אחרות, כ-60% מהחשמל מעולם לא נוצל. אסטרטגיית ניהול סוללה זו נקראת טעינה רדודה, שיכולה להאריך מאוד את חיי סוללות ניקל-כרום, והשפעת הזיכרון שלה השתפרה מאוד, עם יותר מ-10,000 מחזורי טעינה-פריקה.

Consumer Reports סקר יותר מ-36,000 בעלי פריוס והגיע למסקנה שהמכונית אמינה וזולה מאוד לשימוש. לשם כך, Consumer Reports ביצעו את אותם ביצועי חסכון בדלק על פריוס בת 10 עם קילומטראז’ של 330,000 קילומטרים ופריוס בת 10 עם קילומטראז’ של 3,200 קילומטרים. וגם בדיקות ביצועים. התוצאות מראות שהמכוניות הישנות והחדשות שהיו בשימוש 10 שנים ונסעו 330,000 קילומטרים שמרו על אותה רמה של צריכת דלק וביצועי כוח, מה שמצביע על כך שמארז הסוללות ניקל-מתכת הידריד ומערכת הכוח ההיברידית עדיין יכולים לעבוד כרגיל .

מאז הפופולריות של רכבי אנרגיה חדשים (חשמליים טהורים והיברידית פלאג-אין) בשוק המקומי בשנת 2015, לרכבי אנרגיה חדשים המשתמשים בסוללות ליתיום יש חיי סוללה מופחתים לאחר מספר מסוים של שנות שימוש, והספק שלהם מופחת באופן משמעותי. סביבות טמפרטורות נמוכות בחורף, מה שגורם לבעלי רכב רבים. יש חרדת סיבולת ברורה במהלך השימוש. זה נגרם על ידי המאפיינים של סוללות ליתיום. לכן, ב-3-4 שנים של רכבי אנרגיה חדשים, שיעור האחריות הגבוה ביותר הוא 45% בלבד, לעומת רכב הדלק הנמוך ביותר עם 60% בלבד (אותו גיל הרכב), שהוא נמוך בהרבה.

3. מצבר ידידותי לסביבה לייצור מכוניות ידידותיות לסביבה

למרות שלסוללת הליתיום אין אפקט זיכרון, מחזור הטעינה והפריקה הוא בדרך כלל רק פי 600. בסביבה המורכבת של טעינה ופריקה מהירה בזרם גבוה וטעינת יתר ופריקת יתר, חיי הסוללה מצטמצמים מאוד. בנוסף, עקב השימוש בפתרונות אלקטרוליטים אורגניים, עמידות סוללת הליתיום עולה במהירות בטמפרטורות נמוכות, וביצועיה מוחלשים מאוד ב-0°C, שאינן יכולות לעמוד בדרישות של שימוש רגיל ב-10°C. לעומת זאת, עקב השימוש בתמיסות אלקטרוליטים אלקליין, טמפרטורת הפעולה של סוללות ניקל-מתכת הידריד יכולה להיות נמוכה עד -40 מעלות צלזיוס. לכן, הכוח והחסכון של כלי רכב היברידיים אינם משתנים משמעותית בחורף.

לבסוף, סוללות Ni-MH ידידותיות יותר לסביבה מכיוון שאינן מכילות חומרים רעילים במיוחד. המרכיבים החשובים של סוללות ניקל-מתכת הידריד הם ניקל ואדמה נדירה, בעלי ערך התאוששות גבוה (ערך שיורי) וקושי התאוששות נמוך. בעצם הכל ניתן למחזר ולעשות שימוש חוזר כדי לממש את הפיתוח בר-קיימא של חומרים. ידוע בתור הסוללה הידידותית ביותר לסביבה.

מצד שני, סוללות ליתיום קשות יותר למיחזור. הפעילות הכימית של סוללת הליתיום עצמה הופכת את המסלול הטכני של מיחזורה למסובך מאוד. יש לעבד את הסוללה מראש, כולל פריקה, פירוק, ריסוק ומיון. ניתן למחזר את מעטפת הפלסטיק והמתכת המפורקים, אך העלות גבוהה: המתח השיורי הוא עדיין כמה מאות וולט (לא כלול) ומסוכן; מעטפת הסוללה בטוחה, האריזה מפורקת עצמית ומאמץ ניכר פתוח; בנוסף, קתודה של סוללת הליתיום החומרים גם הם שונים, עם ביקוש גבוה לתמיסות חומצה ובסיסיות להתאוששות. עם הטכנולוגיה הנוכחית, מיחזור סוללות ליתיום הוא עסק מפסיד.

בנוסף ליתרונות שלעיל, לסוללות Ni-MH יש גם את היתרונות של מאפייני פריקה יציבים, עקומות פריקה חלקות וערך קלורי נמוך. לכן, לפני פריצת דרך גדולה בטכנולוגיית הסוללות, סוללת Ni-MH בעלת צפיפות אנרגיה נמוכה יחסית היא עדיין השותף הטוב ביותר עבור כלי רכב היברידיים שאינם דורשים כוח סוללה גבוה. לוח ה-PCB המשלב מודולי בקרה כגון מכשור, מיזוג אוויר, שמע וכפתורים חכמים הוא גם פתרון משולב. חשוב להפחית משקל, לחסוך בעלויות (כולל צמצום חלקים, צמצום תהליכי הרכבה, צמצום רתמות חיווט לרכב ועוד) וצמצום מקום. נכון להיום, הפונקציות של כל חלק ברכב מתממשות באמצעות מודולים עצמאיים משלו, כגון לחצנים חכמים, מיזוג אוויר, אודיו, לוח מכשירים, מכ”ם, ניטור לחץ אוויר בצמיגים וכו’. מודולים אלו אינם תלויים זה בזה ומממשים את שלהם. פונקציות משלו. השילוב של מכשירי חשמל במתח נמוך לא רק מוזיל מאוד את עלות המכשירים החשמליים, אלא גם מפחית את עלות האבחון, הייצור, הבדיקה, השינוי והמכירה לאחר המכירה, מייעל את מערכת מכוניות הנוסעים ומועיל לבעלי משקל קל. של הרכב כולו. ה-EEA המשולב הוא גם הבסיס ליצרניות הרכב לשלוט בתחרותיות הליבה שלהן.