site logo

대부분의 새로운 에너지 기술은 리튬 배터리를 사용하고 Toyota는 여전히 니켈-금속 수소 충전식 배터리를 사용하는 이유는 무엇입니까?

중국의 신에너지 차량 목록에는 플러그인 하이브리드 차량이 많이 포함되어 있지 않지만 이러한 하이브리드 차량이 사용자의 습관을 바꿀 필요는 없지만 많은 연비와 운전 품질을 가져올 수 있다는 점은 부인할 수 없습니다. , 사용자들에게 점점 더 인기가 있습니다.

하이브리드 파워라고 하면 후발주자인 혼다와 별개로 국내 시장에서는 도요타가 이 기술을 중국에 최초로 도입했다는 것이 믿을 만하다. 도요타는 이것을 분명히 이용하고 있습니다. 2019년 19,720월 21세대 캠리의 판매량은 26,681대에 달했으며 그 중 하이브리드 모델이 20%를 차지했습니다. 더 저렴하고 컴팩트한 모델인 Leeling은 XNUMX월에 XNUMX대를 판매했으며 하이브리드 차량이 판매의 XNUMX%를 차지했습니다.

그러나 많은 소비자들은 여전히 ​​하이브리드 차량에 대해 의문을 가지고 있습니다. 대부분의 신에너지 자동차(Tesla, NIO, BYD 등)를 사용할 때 Toyota는 왜 니켈-수소화물 배터리 사용에 맹목적으로 집중하는가? 리튬 배터리는 우리의 생활필수품에 사용되었습니다. 오늘날 니켈-수소화물 배터리의 사용은 더 이상 사용되지 않습니다. 생산비를 줄이기 위한 공장인가? 사실 하이브리드 차량에 니켈수소전지를 사용하는 것은 도요타뿐만 아니라 포드, 제너럴모터스 등 많은 브랜드의 하이브리드에도 상당한 장점이 있다. 대부분의 동력 자동차는 전기 에너지의 저장 매체로 니켈 금속 수소화물 배터리를 선택합니다.

우리가 매일 사용하는 전압은 니켈수소전지인 1.2V입니다.

1.22. 수천 개의 배터리, 안전 제일

Ni-MH 배터리는 비할 데 없는 안전성과 신뢰성으로 인해 많은 자동차의 첫 번째 선택이 되었습니다. 한편, 니켈수소전지의 전해질은 불연성 수용액이다. 한편, 니켈수소전지 전해액의 비열용량과 증발열은 상대적으로 높은 반면 에너지 밀도는 상대적으로 낮기 때문에 단락, 펑크 및 기타 극단적인 이상이 발생하더라도 조건에서 배터리의 온도 상승은 연소를 유발하기에 충분하지 않습니다. 마지막으로 Ni-MH 배터리는 성숙한 배터리 제품으로 품질 관리의 어려움이 낮고 수율이 높습니다.

2014년 말 기준으로 전 세계 하이브리드 차량의 73% 이상이 니켈-수소화물 배터리를 사용하며, 총 8만 대 이상의 차량이 사용됩니다. 이러한 하이브리드 차량은 사용 중 심각한 배터리 안전 사고를 겪었습니다. 상용 하이브리드 차량의 대표주자인 토요타 프리우스는 10년 사용 후에도 우수한 충전 및 방전 절차로 인해 배터리 수명의 명백한 손실이 없습니다. 따라서 성숙한 니켈 금속 수소화물 배터리는 상업용 응용 분야에서 가장 가치 있는 배터리입니다.

Prius의 배터리 팩은 심각한 안전 사고가 없었습니다. 배터리 팩은 외국 테스터에 의해 인위적으로 충전되었습니다.

얕은 충전, 긴 수명

둘째, Ni-MH 배터리는 빠른 충전 및 방전 성능이 좋습니다. 예를 들어 최신 6.5세대 캠리 쌍발자동차의 배터리 용량은 10kWh에 불과해 XNUMXkWh 이상 플러그인 하이브리드 차량 용량의 절반에도 못 미친다. Ni-MH 배터리는 하이브리드 시스템의 작동 방식이 배터리를 빠르게 충방전해야 하기 때문에 리튬 배터리보다 유리합니다.

Ni-MH 배터리의 에너지 밀도는 리튬 배터리(60J/m 리튬 배터리)의 80-100%에 불과하지만, Ni-MH 배터리는 안전 보호 및 온도 제어 요구 사항이 낮고 소형 하이브리드에서 쉽게 찾을 수 있습니다. 차량. 자신의 위치.

합리적인 전력 출력 전략 하에서 하이브리드 전기 자동차용 특수 전원 시스템은 주행 중 배터리 용량의 10%만 사용할 수 있습니다. 가장 극단적인 경우에도 배터리의 최대 용량은 40%에 불과합니다. 즉, 전기의 약 60%는 한 번도 사용되지 않은 것입니다. 이 배터리 관리 전략을 얕은 충전이라고 하며 니켈-크롬 배터리의 수명을 크게 연장할 수 있으며 10,000회 이상의 충방전 주기로 메모리 효과가 크게 향상됩니다.

Consumer Reports는 36,000명 이상의 Prius 소유자를 대상으로 설문조사를 실시한 결과 이 ​​차가 신뢰할 수 있고 사용하기에 매우 저렴하다는 결론을 내렸습니다. 이를 위해 컨슈머리포트는 10년 된 프리우스(330,000만km)와 10년 된 프리우스(3,200km)에 대해 동일한 연비 성능을 측정했다. 그리고 성능 테스트. 그 결과 10년 동안 사용하고 330,000km를 주행한 구형 및 신형 자동차가 동일한 수준의 연료 소비 및 전력 성능을 유지하는 것으로 나타났습니다. .

2015년 국내 시장에서 신에너지 자동차(순전기 및 플러그인 하이브리드)가 대중화 된 이후 리튬 배터리를 사용하는 신에너지 자동차는 일정 사용 년 후에 배터리 수명이 감소하고 전력이 크게 감소합니다. 겨울철 저온 환경, 많은 차주님들의 원인이 되고 있는 사용 중 내구성 불안이 분명히 있습니다. 이는 리튬 배터리의 특성에 기인합니다. 따라서 신에너지 자동차의 3~4년차에서는 최고 보증율이 45%에 불과한 반면 최저 연료 자동차는 60%(동일 차년)에 불과해 훨씬 낮은 수준이다.

3. 친환경 배터리 제조 친환경 자동차

리튬 배터리는 메모리 효과가 없지만 일반적으로 충방전 주기는 약 600회에 불과합니다. 고전류 급속 충방전과 과충전 및 과방전의 복잡한 환경에서 배터리 수명이 크게 단축됩니다. 또한, 유기 전해질 용액의 사용으로 인해 리튬 배터리의 저항은 저온에서 급격히 증가하고 성능은 0°C에서 크게 저하되어 -10°C에서 정상 사용 요구 사항을 충족할 수 없습니다. 대조적으로, 알칼리 전해질 용액을 사용하기 때문에 니켈-금속 수소화물 배터리의 작동 온도는 -40°C만큼 낮을 수 있습니다. 따라서 하이브리드 차량의 파워와 경제성은 겨울에도 크게 변하지 않는다.

마지막으로 Ni-MH 배터리는 독성이 강한 물질이 포함되어 있지 않기 때문에 환경 친화적입니다. 니켈수소전지의 중요한 구성요소는 니켈과 희토류로, 회수가(잔존가)가 높고 회수난이도가 낮다. 기본적으로 모든 재료를 재활용 및 재사용하여 지속 가능한 재료 개발을 실현할 수 있습니다. 가장 친환경적인 배터리로 알려져 있습니다.

반면에 리튬 배터리는 재활용하기가 더 어렵습니다. 리튬 배터리 자체의 화학적 활성은 재활용의 기술적 경로를 매우 복잡하게 만듭니다. 배터리는 방전, 분해, 파쇄, 선별 등의 전처리 과정을 거쳐야 합니다. 분해된 플라스틱 및 금속 케이스는 재활용할 수 있지만 비용이 많이 듭니다. 잔류 전압은 여전히 ​​수백 볼트(포함되지 않음)이고 위험합니다. 배터리 케이스는 안전하고 포장은 자체 분해되며 상당한 노력이 필요합니다. 또한 리튬 배터리 음극 재료도 다르며 복구를 위한 산성 및 알칼리성 용액에 대한 수요가 높습니다. 현재 기술로는 리튬 배터리 재활용이 적자 사업입니다.

위의 장점 외에도 Ni-MH 배터리는 안정적인 방전 특성, 부드러운 방전 곡선 및 낮은 발열량의 장점도 있습니다. 따라서 배터리 기술의 주요 혁신 이전에 이 상대적으로 에너지 밀도가 낮은 Ni-MH 배터리는 여전히 높은 배터리 전력이 필요하지 않은 하이브리드 차량에 가장 적합한 파트너입니다. 계측, 에어컨, 오디오 및 스마트 버튼과 같은 제어 모듈을 통합하는 PCB 보드도 통합 솔루션입니다. 무게를 줄이고 비용을 절감하고(부품 감소, 조립 공정 감소, 차량 배선 하니스 감소 등) 공간을 줄이는 것이 중요합니다. 현재 차량의 각 부분의 기능은 스마트 버튼, 에어컨, 오디오, 계기판, 레이더, 타이어 공기압 모니터링 등과 같은 자체 독립 모듈을 통해 구현됩니다. 이러한 모듈은 서로 독립적이며 구현합니다. 자신의 기능. 저전압 전기 제품의 통합은 전기 제품의 비용을 크게 절감할 뿐만 아니라 제품 진단, 생산, 테스트, 수정 및 판매 후 비용을 절감하고 승용차 시스템을 최적화하며 경량화에 유리합니다. 전체 차량의. 통합 EEA는 자동차 제조업체가 핵심 경쟁력을 갖추기 위한 기반이기도 합니다.