- 20
- Dec
Kodėl dauguma naujų energijos technologijų naudoja ličio baterijas, o Toyota vis dar naudoja nikelio-metalo hidrido įkraunamus akumuliatorius?
Nors Kinijoje naujų energetinių transporto priemonių sąraše nėra daug hibridinių transporto priemonių, kuriose negalima įkraunama elektros tinklo, nenuginčijama, kad tokioms hibridinėms transporto priemonėms nereikia keisti vartotojo įpročių, tačiau jos gali atnešti daug kuro taupymo ir vairavimo kokybės. , Vis labiau populiarėja tarp vartotojų.
Kalbant apie hibridinę galią, neskaitant pavėluotos „Hondos“, vidaus rinkoje patikima, kad „Toyota“ pirmoji šią technologiją atvežė į Kiniją. Toyota akivaizdžiai tuo naudojasi. 2019 m. sausį aštuntos kartos „Camry“ pardavimai pasiekė 19,720 21, iš kurių hibridiniai modeliai sudarė 26,681 proc. Pigesnis kompaktiškas modelis „Leeling“ sausį pardavė 20 XNUMX vienetą, o hibridinės transporto priemonės sudarė XNUMX% pardavimų.
Tačiau daugeliui vartotojų vis dar kyla klausimų dėl hibridinių transporto priemonių. Kodėl „Toyota“ aklai sutelkia dėmesį į nikelio-metalo hidrido akumuliatorių naudojimą, kai naudojama dauguma naujų energiją naudojančių transporto priemonių (pvz., „Tesla“, NIO, BYD ir kt.)? Ličio baterijos buvo naudojamos kasdieniams poreikiams naudoti Šiandien nikelio-metalo hidrido baterijų naudojimas yra pasenęs. Ar tai gamykla, skirta sumažinti gamybos sąnaudas? Tiesą sakant, nikelio-metalo hidrido akumuliatorių naudojimas hibridinėse transporto priemonėse turi didelių pranašumų ne tik „Toyota“, bet ir daugelio markių hibriduose, pavyzdžiui, „Ford“ ir „General Motors“. Dauguma variklinių automobilių renkasi nikelio-metalo hidrido baterijas kaip elektros energijos kaupimo terpę.
Įtampa, kurią naudojame kasdien, yra 1.2 V, tai yra nikelio-metalo hidrido baterija.
1.22. Tūkstančiai baterijų, pirmiausia sauga
Ni-MH baterija tapo pirmuoju daugelio automobilių pasirinkimu dėl neprilygstamo saugumo ir patikimumo. Viena vertus, nikelio-metalo hidrido akumuliatorių elektrolitas yra nedegus vandeninis tirpalas. Kita vertus, nikelio-metalo hidrido akumuliatoriaus elektrolito savitoji šiluminė talpa ir garavimo šiluma yra gana didelė, o energijos tankis yra santykinai mažas, o tai reiškia, kad net trumpojo jungimo, pradūrimo ir kitų ekstremalių nenormalių situacijų atveju. sąlygomis, akumuliatoriaus temperatūros padidėjimo nepakanka, kad sukeltų degimą. Galiausiai, kaip subrendęs akumuliatoriaus gaminys, Ni-MH akumuliatorius turi žemą kokybės kontrolės sunkumą ir didelį našumą.
2014 m. pabaigoje daugiau nei 73 % pasaulio hibridinių transporto priemonių naudoja nikelio-metalo hidrido baterijas, iš viso daugiau nei 8 mln. Šios hibridinės transporto priemonės buvo patyrusios rimtų akumuliatoriaus saugos avarijų. Kaip komercinių hibridinių transporto priemonių atstovas, Toyota Prius akumuliatoriaus tarnavimo laikas akivaizdžiai nesumažėja dėl puikių įkrovimo ir iškrovimo procedūrų po 10 naudojimo metų. Todėl brandžios nikelio-metalo hidrido baterijos yra vertingiausios baterijos komerciniams tikslams.
„Prius“ akumuliatoriaus paketas nepatyrė jokių rimtų saugumo avarijų. Akumuliatorių dirbtinai įkrovė užsienio bandytojai.
Seklus įkrovimas, ilgas tarnavimo laikas
Antra, Ni-MH baterijos pasižymi geromis greito įkrovimo ir iškrovimo savybėmis. Pavyzdžiui, naujausio aštuntos kartos „Camry“ dviejų variklių automobilio akumuliatoriaus talpa yra tik 6.5 kWh, o tai yra mažiau nei pusė įkraunamų hibridinių transporto priemonių, kurių talpa viršija 10 kWh. Ni-MH akumuliatoriai yra pranašesni už ličio baterijas, nes hibridinės sistemos veikimo būdas reikalauja, kad akumuliatoriai būtų greitai įkrauti ir iškrauti.
Nors Ni-MH baterijų energijos tankis yra tik 60–80% ličio baterijų (100 J/m ličio baterijų), Ni-MH akumuliatoriams keliami mažesni saugos ir temperatūros kontrolės reikalavimai, todėl juos lengva rasti mažuose hibridiniuose. transporto priemones. Sava pozicija.
Taikant pagrįstą galios strategiją, speciali hibridinių elektrinių transporto priemonių maitinimo sistema vairuojant gali sunaudoti tik 10 % akumuliatoriaus talpos. Netgi ekstremaliausiais atvejais maksimali akumuliatoriaus talpa gali siekti tik 40%. Kitaip tariant, apie 60% elektros energijos niekada nebuvo panaudota. Ši akumuliatoriaus valdymo strategija vadinama sekliu įkrovimu, kuris gali labai pailginti nikelio-chromo baterijų tarnavimo laiką, o jos atminties efektas labai pagerėjo, nes atliekama daugiau nei 10,000 XNUMX įkrovimo ir iškrovimo ciklų.
„Consumer Reports“ apklausė daugiau nei 36,000 10 „Prius“ savininkų ir padarė išvadą, kad automobilis yra patikimas ir labai pigus naudoti. Šiuo tikslu „Consumer Reports“ atliko tokius pačius degalų ekonomijos rodiklius 330,000 metų „Prius“, kurio rida yra 10 3,200 kilometrų, ir 10 metų „Prius“, kurio rida yra 330,000 XNUMX kilometrų. Ir našumo testavimas. Rezultatai rodo, kad XNUMX metų eksploatuoti ir XNUMX XNUMX kilometrų nuvažiavę seni ir nauji automobiliai išlaikė tą patį degalų sąnaudų ir galios lygį, o tai rodo, kad nikelio-metalo hidrido akumuliatorių blokas ir hibridinė maitinimo sistema vis dar gali normaliai veikti. .
Nuo 2015 m., kai vidaus rinkoje išpopuliarėjo naujos energetinės transporto priemonės (grynai elektrinis ir įkraunamas hibridas), naujų energetinių transporto priemonių, naudojančių ličio baterijas, baterijų tarnavimo laikas po tam tikro naudojimo metų sutrumpėja, o jų galia gerokai sumažėja žemos temperatūros aplinka žiemą, sukelianti daugeliui automobilių savininkų Naudojimo metu jaučiamas akivaizdus ištvermės nerimas. Tai lemia ličio baterijų savybės. Todėl per 3–4 metus naujoms energetinėms transporto priemonėms didžiausias garantinis lygis yra tik 45%, palyginti su mažiausią degalus naudojančia transporto priemone su tik 60% (to paties amžiaus), o tai yra daug mažesnė.
3. Aplinkai nekenksmingų akumuliatorių gamyba aplinką tausojančių automobilių
Nors ličio baterija neturi atminties efekto, įkrovimo ir iškrovimo ciklas paprastai yra tik apie 600 kartų. Sudėtingoje didelės srovės greito įkrovimo ir iškrovimo bei perkrovimo ir iškrovimo aplinkoje labai sumažėja akumuliatoriaus veikimo laikas. Be to, dėl organinių elektrolitų tirpalų naudojimo ličio baterijos atsparumas sparčiai didėja esant žemai temperatūrai, o jo veikimas labai susilpnėja esant 0°C, o tai negali atitikti įprasto naudojimo reikalavimų esant -10°C. Priešingai, dėl šarminių elektrolitų tirpalų naudojimo nikelio-metalo hidrido baterijų darbinė temperatūra gali siekti –40°C. Todėl hibridinių automobilių galia ir ekonomiškumas žiemą iš esmės nesikeičia.
Galiausiai, Ni-MH akumuliatoriai yra ekologiškesni, nes juose nėra labai toksiškų medžiagų. Svarbūs nikelio-metalo hidrido baterijų komponentai yra nikelis ir retieji žemės elementai, kurių atkūrimo vertė (likutinė vertė) yra didelė ir atkūrimo sunkumai yra nedideli. Iš esmės viską galima perdirbti ir panaudoti dar kartą, kad būtų įgyvendinta tvari medžiagų plėtra. Žinomas kaip ekologiškiausia baterija.
Kita vertus, ličio baterijas sunkiau perdirbti. Pačios ličio baterijos cheminis aktyvumas labai apsunkina techninį jo perdirbimo būdą. Akumuliatorius turi būti iš anksto apdorotas, įskaitant iškrovimą, išmontavimą, smulkinimą ir rūšiavimą. Išardytas plastikinis ir metalinis korpusas gali būti perdirbamas, tačiau kaina yra didelė: liekamoji įtampa vis dar yra keli šimtai voltų (neįtraukta) ir pavojinga; akumuliatoriaus korpusas yra saugus, pakuotė savaime išardoma ir atidaryta daug pastangų; be to, ličio baterijos katodas. Medžiagos taip pat yra skirtingos, todėl rūgščių ir šarminių tirpalų paklausa yra didelė. Esant dabartinėms technologijoms, ličio baterijų perdirbimas yra nuostolingas verslas.
Be minėtų privalumų, Ni-MH akumuliatoriai taip pat turi stabilių iškrovimo charakteristikų, sklandžių iškrovimo kreivių ir mažo kaloringumo privalumų. Todėl prieš didelį baterijų technologijų proveržį šis santykinai mažo energijos tankio Ni-MH akumuliatorius vis dar yra geriausias partneris hibridinėms transporto priemonėms, kurioms nereikia didelės akumuliatoriaus energijos. PCB plokštė, kurioje integruoti valdymo moduliai, tokie kaip prietaisai, oro kondicionavimas, garsas ir išmanieji mygtukai, taip pat yra integruotas sprendimas. Svarbu sumažinti svorį, taupyti išlaidas (įskaitant dalių mažinimą, surinkimo procesų mažinimą, transporto priemonių laidų pynimų ir kt.) ir vietos mažinimą. Šiuo metu kiekvienos transporto priemonės dalies funkcijos realizuojamos per atskirus nepriklausomus modulius, tokius kaip išmanieji mygtukai, oro kondicionierius, garsas, prietaisų skydelis, radaras, padangų slėgio stebėjimas ir kt. Šie moduliai yra nepriklausomi vienas nuo kito ir realizuoja savo funkcijas. savo funkcijas. Žemos įtampos elektros prietaisų integravimas ne tik labai sumažina elektros prietaisų savikainą, bet ir sumažina gaminių diagnostikos, gamybos, testavimo, modifikavimo ir garantinio aptarnavimo išlaidas, optimizuoja lengvojo automobilio sistemą ir yra naudingas lengviesiems automobiliams. visos transporto priemonės. Integruota EEE taip pat yra pagrindas automobilių gamintojams įvaldyti savo pagrindinį konkurencingumą.