site logo

Неліктен көптеген жаңа энергетикалық технологиялар литий батареяларын пайдаланады, ал Toyota әлі күнге дейін никель-металл гидридті қайта зарядталатын батареяларды пайдаланады?

Қытайдағы жаңа энергетикалық көліктер тізімінде көптеген қосылмайтын гибридті көліктер болмаса да, мұндай гибридті көліктер пайдаланушының әдеттерін өзгертуді қажет етпейтіні даусыз, бірақ жанармай үнемдеу мен жүргізу сапасына көп әкеледі. , Пайдаланушылар арасында барған сайын танымал.

Гибридті қуат туралы айтатын болсақ, Honda-дан бөлек, ішкі нарықта бұл технологияны Қытайға бірінші болып Toyota әкелгені сенімді. Toyota бұл мүмкіндікті пайдаланып жатқаны анық. 2019 жылдың қаңтарында сегізінші буын Camry сатылымы 19,720 21-ға жетті, оның ішінде гибридті модельдер 26,681% құрады. Арзанырақ, ықшам Leeling моделі қаңтарда 20 XNUMX дана сатылды, гибридті көліктер сатылымның XNUMX% құрады.

Дегенмен, көптеген тұтынушылардың гибридті көліктерге қатысты сұрақтары бар. Неліктен Toyota көптеген жаңа энергетикалық көліктер (мысалы, Tesla, NIO, BYD және т. Литий аккумуляторлары күнделікті қажетті заттарымызды пайдалануда қолданылды Бүгінгі күні никель-металл гидридті батареяларды пайдалану ескірген. Бұл өндіріс шығындарын азайтатын зауыт па? Шын мәнінде, гибридті көліктерде никель-металл гидридті аккумуляторларды пайдалану тек Toyota ғана емес, сонымен қатар Ford және General Motors сияқты көптеген брендтердің гибридтері үшін айтарлықтай артықшылықтарға ие. Көптеген қуатты автомобильдер электр энергиясын сақтау ортасы ретінде никель-металл гидридті аккумуляторларды таңдайды.

Біз күнделікті қолданатын кернеу 1.2 В, бұл никель-металл гидридті батарея.

1.22. Мыңдаған батарея, алдымен қауіпсіздік

Ni-MH аккумуляторы өзінің теңдесі жоқ қауіпсіздігі мен сенімділігіне байланысты көптеген автомобильдер үшін бірінші таңдау болды. Бір жағынан, никель-металл гидридті аккумуляторлардың электролиті жанбайтын сулы ерітінді болып табылады. Екінші жағынан, никель-металл гидридті аккумулятор электролитінің меншікті жылу сыйымдылығы мен булану жылуы салыстырмалы түрде жоғары, ал энергия тығыздығы салыстырмалы түрде төмен, бұл тіпті қысқа тұйықталу, пункция және басқа төтенше қалыптан тыс жағдайда да жағдайларда батареяның температурасының жоғарылауы жануды тудыруға жеткіліксіз. Ақырында, жетілген батарея өнімі ретінде Ni-MH аккумуляторының сапаны басқару қиындығы төмен және өнімділігі жоғары.

2014 жылдың соңындағы жағдай бойынша әлемдегі гибридті көліктердің 73%-дан астамы никель-металл гидридті аккумуляторларды пайдаланады, жалпы саны 8 миллионнан астам көлік. Бұл гибридті көліктер пайдалану кезінде аккумуляторлық қауіпсіздікте елеулі апаттарға ұшырады. Коммерциялық гибридті көліктердің өкілі ретінде Toyota Prius 10 жыл пайдаланудан кейін тамаша зарядтау және зарядсыздандыру процедураларының арқасында аккумулятордың қызмет ету мерзімін жоғалтпайды. Сондықтан жетілген никель-металл гидридті батареялар коммерциялық қолданбалар үшін ең құнды батареялар болып табылады.

Prius аккумуляторында қауіпті қауіпсіздік апаттары болған жоқ. Батареяны шетелдік тестерлер жасанды түрде зарядтаған.

Таяз зарядтау, ұзақ қызмет ету

Екіншіден, Ni-MH батареялары жақсы жылдам зарядтау және разрядтау өнімділігіне ие. Мысалы, соңғы сегізінші буынды Camry қос қозғалтқышты көлігінің аккумуляторлық сыйымдылығы небәрі 6.5 кВт/сағ құрайды, бұл 10 кВт/сағ жоғары қосылатын гибридті көліктер қуатының жартысынан аз. Ni-MH батареялары литий батареяларына қарағанда тиімдірек, өйткені гибридті жүйенің жұмыс әдісі батареяларды тез зарядтауды және зарядсыздандыруды талап етеді.

Ni-MH батареяларының энергия тығыздығы литий батареяларының (60Дж/м литий батареялары) 80-100% ғана болса да, Ni-MH батареялары қауіпсіздікті қорғауға және температураны бақылауға төменірек талаптар қояды және оларды шағын гибридте оңай табуға болады. көліктер. Меншікті ұстаным.

Ақылға қонымды қуатты шығару стратегиясы бойынша гибридті электр көліктеріне арналған арнайы қуат жүйесі қозғалыс кезінде аккумулятор сыйымдылығының тек 10% ғана пайдалана алады. Тіпті ең төтенше жағдайларда батареяның максималды сыйымдылығы тек 40% жетуі мүмкін. Яғни, электр энергиясының 60 пайызға жуығы ешқашан пайдаланылмаған. Аккумуляторды басқарудың бұл стратегиясы никель-хром батареяларының қызмет ету мерзімін едәуір ұзартатын таяз зарядтау деп аталады және оның жад әсері 10,000 XNUMX-нан астам зарядтау-разряд циклімен айтарлықтай жақсарады.

Consumer Reports 36,000 10-нан астам Prius иелеріне сауалнама жүргізіп, көлік сенімді және пайдалану өте арзан деген қорытындыға келді. Осы мақсатта Consumer Reports 330,000 10 шақырым жүгірісі бар 3,200 жасар Prius және 10 330,000 шақырым жүгірісі бар XNUMX жасар Prius үшін бірдей жанармай үнемдеу көрсеткіштерін жасады. Және өнімділікті тексеру. Нәтижелер XNUMX жыл бойы қолданылған және XNUMX XNUMX шақырым жүрген ескі және жаңа көліктердің отын шығыны мен қуат көрсеткіштерінің бірдей деңгейін сақтағанын көрсетеді, бұл никель-металл гидридті аккумулятор мен гибридті қуат жүйесі әлі де қалыпты жұмыс істей алатынын көрсетеді. .

2015 жылы ішкі нарықта жаңа энергетикалық көліктер (таза электрлік және қосылатын гибридті) танымал болғаннан бері, литий батареяларын пайдаланатын жаңа энергетикалық көліктер белгілі бір жылдар бойы пайдаланудан кейін батареяның қызмет ету мерзімін қысқартады және олардың қуаты айтарлықтай азаяды. қыста төмен температура ортасы, көптеген көлік иелерін тудырады Пайдалану кезінде айқын төзімділік алаңдаушылық бар. Бұл литий батареяларының сипаттамаларына байланысты. Сондықтан, жаңа энергетикалық көліктердің 3-4 жылында ең жоғары кепілдік мөлшерлемесі тек 45% (бір көлік жасы) бар ең төменгі жанармаймен салыстырғанда анағұрлым төменірек 60% құрайды.

3. Экологиялық таза аккумулятор экологиялық таза автомобильдер шығару

Литий батареясының жад әсері болмаса да, зарядтау және разрядтау циклі әдетте шамамен 600 ретті құрайды. Жоғары токтың жылдам зарядталуы мен разрядының және шамадан тыс зарядталуының және шамадан тыс зарядының күрделі ортасында батареяның қызмет ету мерзімі айтарлықтай қысқарады. Сонымен қатар, органикалық электролит ерітінділерін пайдаланудың арқасында литий батареясының кедергісі төмен температурада тез артады және оның өнімділігі 0 ° C температурада айтарлықтай әлсірейді, бұл -10 ° C қалыпты пайдалану талаптарына жауап бере алмайды. Керісінше, сілтілі электролит ерітінділерін пайдаланудың арқасында никель-металл гидридті аккумуляторлардың жұмыс температурасы -40 ° C дейін төмен болуы мүмкін. Сондықтан гибридті көліктердің қуаты мен үнемділігі қыста айтарлықтай өзгермейді.

Ақырында, Ni-MH аккумуляторлары қоршаған ортаға зиян тигізбейді, өйткені оларда өте улы заттар жоқ. Никельді-металл гидридті аккумуляторлардың маңызды құрамдастары никель және сирек жер металдары болып табылады, олардың қалпына келтіру мәні жоғары (қалдық құны) және қалпына келтіру қиындығы төмен. Негізінен материалдардың тұрақты дамуын жүзеге асыру үшін барлығын қайта өңдеуге және қайта пайдалануға болады. Ең экологиялық таза батарея ретінде белгілі.

Екінші жағынан, литий батареяларын қайта өңдеу қиынырақ. Литий батареясының химиялық белсенділігінің өзі оны қайта өңдеудің техникалық жолын өте қиындатады. Батареяны разрядтауды, бөлшектеуді, ұсақтауды және сұрыптауды қоса, алдын ала өңдеу керек. Бөлшектелген пластмасса және металл қаптаманы қайта өңдеуге болады, бірақ құны жоғары: қалдық кернеу әлі де бірнеше жүз вольтты (қоспаған) және қауіпті; батареяның корпусы қауіпсіз, қаптама өздігінен бөлшектеледі және айтарлықтай күш ашық; сонымен қатар, литий батареясының катоды Материалдар да әртүрлі, қалпына келтіру үшін қышқыл және сілтілі ерітінділерге сұраныс жоғары. Қолданыстағы технологиямен литий батареяларын қайта өңдеу – шығын әкелетін бизнес.

Жоғарыда аталған артықшылықтардан басқа, Ni-MH батареяларының тұрақты разряд сипаттамаларының, тегіс разрядтың қисық сызықтарының және төмен калориялық құндылықтың артықшылықтары бар. Сондықтан, аккумуляторлық технологияда үлкен серпіліс болғанға дейін, салыстырмалы түрде төмен энергия тығыздығы бар Ni-MH батареясы әлі де жоғары аккумулятор қуатын қажет етпейтін гибридті көліктер үшін ең жақсы серіктес болып табылады. Аспаптар, ауа баптау, аудио және смарт түймелер сияқты басқару модульдерін біріктіретін ПХД тақтасы да біріктірілген шешім болып табылады. Салмақты азайту, шығындарды үнемдеу (соның ішінде бөлшектерді қысқарту, құрастыру процестерін қысқарту, көлік сымдарының сымдарын азайту және т.б.) және орынды азайту маңызды. Қазіргі уақытта көлік құралының әрбір бөлігінің функциялары смарт түймелер, кондиционер, аудио, аспаптар панелі, радар, шина қысымын бақылау және т.б. сияқты өздерінің тәуелсіз модульдері арқылы жүзеге асырылады. Бұл модульдер бір-бірінен тәуелсіз және өз функцияларын жүзеге асырады. өзіндік функциялары. Төмен вольтты электр құрылғыларын біріктіру электр құрылғыларының құнын айтарлықтай төмендетіп қана қоймайды, сонымен қатар өнімді диагностикалау, өндіру, сынау, модификациялау және сатудан кейінгі шығындарды азайтады, жеңіл автокөлік жүйесін оңтайландырады және жеңіл салмаққа пайдалы. бүкіл көлік құралының. Біріктірілген ЕЭА сонымен қатар автоөндірушілер үшін өздерінің негізгі бәсекеге қабілеттілігін меңгеру үшін негіз болып табылады.