- 20
- Dec
Hvorfor bruker de fleste nye energiteknologier litiumbatterier, og Toyota bruker fortsatt nikkel-metallhydrid oppladbare batterier?
Selv om listen over nye energikjøretøyer i Kina ikke inkluderer mange ikke-plug-in hybridbiler, er det ubestridelig at slike hybridbiler ikke trenger å endre brukerens vaner, men kan gi mye drivstofføkonomi og kjørekvalitet. , Mer og mer populær blant brukere.
Apropos hybridkraft, bortsett fra Honda, en senkommer, er det pålitelig på hjemmemarkedet at Toyota var den første som brakte denne teknologien til Kina. Toyota utnytter tydeligvis dette. I januar 2019 nådde salget av åttende generasjon Camry 19,720 21, hvorav hybridmodeller sto for 26,681 %. Den billigere, kompakte modellen Leeling solgte 20 XNUMX enheter i januar, med hybridbiler som sto for XNUMX % av salget.
Imidlertid har mange forbrukere fortsatt spørsmål om hybridbiler. Hvorfor fokuserer Toyota blindt på bruken av nikkel-metallhydrid-batterier når de fleste nye energikjøretøyer (som Tesla, NIO, BYD, etc.) er i bruk? Litiumbatterier har blitt brukt i bruken av våre daglige nødvendigheter I dag er bruken av nikkel-metallhydrid-batterier foreldet. Er dette fabrikken for å redusere produksjonskostnadene? Faktisk har bruken av nikkel-metallhydridbatterier i hybridbiler betydelige fordeler, ikke bare Toyota, men også hybrider av mange merker som Ford og General Motors. De fleste motorbiler velger nikkel-metallhydridbatterier som lagringsmedium for elektrisk energi.
Spenningen vi bruker daglig er 1.2V, som er et nikkel-metallhydridbatteri.
1.22. Tusenvis av batterier, sikkerhet først
Ni-MH-batteri har blitt førstevalget for mange biler på grunn av sin enestående sikkerhet og pålitelighet. På den ene siden er elektrolytten til nikkel-metallhydridbatterier en ikke-brennbar vandig løsning. På den annen side er den spesifikke varmekapasiteten og fordampningsvarmen til nikkel-metallhydridbatterielektrolytten relativt høy, mens energitettheten er relativt lav, noe som betyr at selv i tilfelle kortslutning, punktering og andre ekstreme unormale forhold, er temperaturøkningen på batteriet ikke nok til å forårsake forbrenning. Til slutt, som et modent batteriprodukt, har Ni-MH-batteriet lav kvalitetskontrollproblemer og høy ytelse.
Ved utgangen av 2014 bruker mer enn 73 % av verdens hybridbiler nikkel-metallhydridbatterier, totalt mer enn 8 millioner kjøretøyer. Disse hybridbilene har hatt alvorlige batterisikkerhetsulykker under bruk. Som representant for kommersielle hybridbiler har Toyota Prius ingen åpenbar tap av batterilevetid på grunn av sine utmerkede lade- og utladingsprosedyrer etter 10 års bruk. Derfor er modne nikkel-metallhydridbatterier de mest verdifulle batteriene for kommersiell bruk.
Batteripakken til Prius hadde ingen alvorlige sikkerhetsulykker. Batteripakken ble kunstig ladet av utenlandske testere.
Grunn lading, lang levetid
For det andre har Ni-MH-batterier god rask lading og utlading. For eksempel er batterikapasiteten til den siste åttende generasjons Camry tomotorsbilen bare 6.5 kWh, som er mindre enn halvparten av kapasiteten til plug-in hybridbiler over 10 kWh. Ni-MH-batterier er mer fordelaktige enn litiumbatterier fordi hybridsystemets arbeidsmetode krever at batterier lades og utlades raskt.
Selv om energitettheten til Ni-MH-batterier bare er 60-80 % av den for litiumbatterier (100J/m litiumbatterier), har Ni-MH-batterier lavere krav til sikkerhetsbeskyttelse og temperaturkontroll, og er enkle å finne i små hybrider. kjøretøy. Egen stilling.
Under en fornuftig effektstrategi kan det spesielle kraftsystemet for hybridelektriske kjøretøyer bare bruke 10 % av batterikapasiteten under kjøring. Selv i de mest ekstreme tilfeller kan batteriets maksimale kapasitet bare nå 40%. Med andre ord, omtrent 60 % av strømmen har aldri blitt brukt. Denne batteristyringsstrategien kalles grunn lading, som i stor grad kan forlenge levetiden til nikkel-krom-batterier, og dens minneeffekt er kraftig forbedret, med mer enn 10,000 XNUMX lade-utladingssykluser.
Consumer Reports undersøkte mer enn 36,000 10 Prius-eiere og konkluderte med at bilen er pålitelig og veldig billig i bruk. For dette formål gjennomførte Consumer Reports samme drivstofføkonomiske ytelse på en 330,000 år gammel Prius med en kjørelengde på 10 3,200 kilometer og en 10 år gammel Prius med en kjørelengde på 330,000 kilometer. Og ytelsestesting. Resultatene viser at de gamle og nye bilene som har vært brukt i XNUMX år og har kjørt XNUMX XNUMX kilometer har holdt samme nivå av drivstofforbruk og kraftytelse, noe som indikerer at nikkel-metallhydrid-batteripakken og hybridkraftsystemet fortsatt kan fungere normalt. .
Siden populariseringen av nye energikjøretøyer (rene elektriske og plug-in hybrid) på hjemmemarkedet i 2015, har nye energikjøretøyer som bruker litiumbatterier redusert batterilevetid etter et visst antall års bruk, og kraften er betydelig redusert i lavtemperaturmiljøer om vinteren, forårsaker mange bileiere Det er åpenbar utholdenhetsangst under bruk. Dette er forårsaket av egenskapene til litiumbatterier. Derfor, i de 3-4 årene med nye energikjøretøyer, er den høyeste garantigraden bare 45 %, sammenlignet med kjøretøyet med lavest drivstoff med bare 60 % (samme kjøretøyalder), som er mye lavere.
3. Miljøvennlig batteri som produserer miljøvennlige biler
Selv om litiumbatteriet ikke har noen minneeffekt, er lade- og utladingssyklusen vanligvis bare rundt 600 ganger. I det komplekse miljøet med høy strøm hurtiglading og utlading og overlading og overutlading, reduseres batterilevetiden kraftig. I tillegg, på grunn av bruken av organiske elektrolyttløsninger, øker motstanden til litiumbatteriet raskt ved lave temperaturer, og ytelsen er sterkt svekket ved 0 °C, som ikke kan oppfylle kravene til normal bruk ved -10 °C. På grunn av bruken av alkaliske elektrolyttløsninger kan derimot driftstemperaturen til nikkel-metallhydridbatterier være så lav som -40°C. Derfor endres ikke kraften og økonomien til hybridbiler nevneverdig om vinteren.
Til slutt er Ni-MH-batterier mer miljøvennlige fordi de ikke inneholder svært giftige stoffer. De viktige komponentene i nikkel-metallhydridbatterier er nikkel og sjeldne jordarter, som har høy gjenvinningsverdi (restverdi) og lav gjenopprettingsvanskelighet. I utgangspunktet kan alt resirkuleres og gjenbrukes for å realisere bærekraftig utvikling av materialer. Kjent som det mest miljøvennlige batteriet.
På den annen side er litiumbatterier vanskeligere å resirkulere. Den kjemiske aktiviteten til selve litiumbatteriet gjør den tekniske resirkuleringsveien svært komplisert. Batteriet skal være forhåndsbehandlet, inkludert utlading, demontering, knusing og sortering. Det demonterte plast- og metallhuset kan resirkuleres, men kostnadene er høye: gjenværende spenning er fortsatt flere hundre volt (ikke inkludert) og farlig; batteridekselet er trygt, emballasjen er selvdemonterbar, og betydelig innsats er åpen; i tillegg litiumbatteri katoden Materialene er også forskjellige, med stor etterspørsel etter sure og alkaliske løsninger for utvinning. Med dagens teknologi er resirkulering av litiumbatterier en tapsbringende virksomhet.
I tillegg til fordelene ovenfor har Ni-MH-batterier også fordelene med stabile utladningsegenskaper, jevne utladningskurver og lav brennverdi. Derfor, før et stort gjennombrudd innen batteriteknologi, er dette Ni-MH-batteriet med relativt lav energitetthet fortsatt den beste partneren for hybridbiler som ikke krever høy batteristrøm. PCB-kortet som integrerer kontrollmoduler som instrumentering, klimaanlegg, lyd og smartknapper er også en integrert løsning. Det er viktig å redusere vekten, spare kostnader (inkludert å redusere deler, redusere monteringsprosesser, redusere kjøretøyets ledningsnett osv.), og å redusere plass. For tiden realiseres funksjonene til hver del av kjøretøyet gjennom sine egne uavhengige moduler, som smartknapper, klimaanlegg, lyd, instrumentpanel, radar, dekktrykkovervåking osv. Disse modulene er uavhengige av hverandre og realiserer deres egne funksjoner. Integreringen av lavspente elektriske apparater reduserer ikke bare kostnadene for elektriske apparater betraktelig, men reduserer også kostnadene for produktdiagnose, produksjon, testing, modifikasjon og ettersalg, optimerer personbilsystemet og er gunstig for de lette. av hele kjøretøyet. Det integrerte EØS er også grunnlaget for bilprodusenter for å mestre sin kjernekonkurranseevne.