site logo

Почему в большинстве новых энергетических технологий используются литиевые батареи, а Toyota по-прежнему использует никель-металлогидридные аккумуляторные батареи?

Хотя список транспортных средств на новой энергии в Китае не включает многие гибридные автомобили без подзарядки, бесспорно, что такие гибридные автомобили не должны изменять привычки пользователя, но могут обеспечить значительную экономию топлива и качество вождения. , Все более и более популярными среди пользователей.

Говоря о гибридной силовой установке, если не считать опоздавшей Honda, на внутреннем рынке надежно, что Toyota была первой, кто привез эту технологию в Китай. Toyota явно этим пользуется. В январе 2019 года продажи Camry восьмого поколения достигли 19,720, из которых на гибридные модели пришлось 21%. Более дешевая и компактная модель Leeling продана в январе 26,681 20 единиц, при этом на гибридные автомобили пришлось XNUMX% продаж.

However, many consumers still have questions about hybrid vehicles. Why is Toyota blindly focusing on the use of nickel-metal hydride batteries when most new energy vehicles (such as Tesla, NIO, BYD, etc.) are in use? Lithium batteries have been used in the use of our daily necessities Today, the use of nickel-metal hydride batteries is obsolete. Is this the factory to reduce production costs? In fact, the use of nickel-metal hydride batteries in hybrid vehicles has considerable advantages, not only Toyota, but also hybrids of many brands such as Ford and General Motors. Most power cars choose nickel-metal hydride batteries as the storage medium for electric energy.

The voltage we use daily is 1.2V, which is a nickel-metal hydride battery.

1.22. Тысячи батарей, безопасность прежде всего

Ni-MH аккумулятор стал первым выбором для многих автомобилей из-за его беспрецедентной безопасности и надежности. С одной стороны, электролит никель-металлогидридных батарей представляет собой негорючий водный раствор. С другой стороны, удельная теплоемкость и теплота испарения электролита никель-металлогидридной аккумуляторной батареи относительно высоки, в то время как удельная энергия относительно низка, что означает, что даже в случае короткого замыкания, прокола и других экстремальных отклонений от нормы. В условиях повышенной температуры батареи недостаточно, чтобы вызвать возгорание. Наконец, как зрелый аккумуляторный продукт, Ni-MH аккумулятор имеет низкую сложность контроля качества и высокий ресурс.

По состоянию на конец 2014 года более 73% гибридных автомобилей в мире используют никель-металлогидридные батареи, в общей сложности более 8 миллионов автомобилей. Эти гибридные автомобили во время эксплуатации попадали в серьезные аварии, связанные с безопасностью аккумуляторной батареи. Как представитель коммерческих гибридных автомобилей Toyota Prius не имеет очевидной потери времени автономной работы благодаря отличным процедурам зарядки и разрядки после 10 лет использования. Следовательно, зрелые никель-металлогидридные батареи являются наиболее ценными батареями для коммерческого использования.

The battery pack of Prius did not have any serious safety accidents. The battery pack was artificially charged by foreign testers.

Мелкая зарядка, долгая жизнь

Во-вторых, Ni-MH аккумуляторы обладают хорошими характеристиками быстрой зарядки и разрядки. Например, емкость аккумулятора последнего двухмоторного автомобиля Camry восьмого поколения составляет всего 6.5 кВтч, что составляет менее половины емкости подключаемых гибридных автомобилей с мощностью более 10 кВтч. Никель-металлогидридные батареи более выгодны, чем литиевые, потому что метод работы гибридной системы требует быстрой зарядки и разрядки батарей.

Хотя плотность энергии никель-металлгидридных батарей составляет всего 60-80% от плотности энергии литиевых батарей (литиевые батареи 100 Дж / м), никель-металлгидридные батареи предъявляют более низкие требования к безопасности и контролю температуры, и их легко найти в небольшом гибриде. транспортных средств. Собственная позиция.

При разумной стратегии выходной мощности специальная система питания для гибридных электромобилей может использовать только 10% емкости аккумулятора во время движения. Даже в самых крайних случаях максимальная емкость аккумулятора может достигать только 40%. Другими словами, около 60% электроэнергии никогда не использовалось. Эта стратегия управления батареями называется неглубокой зарядкой, которая может значительно продлить срок службы никель-хромовых батарей, а ее эффект памяти значительно улучшен за счет более 10,000 XNUMX циклов заряда-разряда.

Consumer Reports опросил более 36,000 10 владельцев Prius и пришел к выводу, что автомобиль надежен и очень дешев в использовании. С этой целью Consumer Reports провели те же показатели экономии топлива на 330,000-летнем Prius с пробегом 10 3,200 километров и на 10-летнем Prius с пробегом 330,000 километров. И тестирование производительности. Результаты показывают, что старые и новые автомобили, которые использовались в течение XNUMX лет и проехали XNUMX километров, сохранили одинаковый уровень расхода топлива и мощности, что указывает на то, что никель-металлогидридный аккумулятор и гибридная система питания могут по-прежнему нормально работать. .

Since the popularization of new energy vehicles (pure electric and plug-in hybrid) in the domestic market in 2015, new energy vehicles using lithium batteries have a reduced battery life after a certain number of years of use, and their power is significantly reduced in low temperature environments in winter, causing many car owners There is obvious endurance anxiety during use. This is caused by the characteristics of lithium batteries. Therefore, in the 3-4 years of new energy vehicles, the highest warranty rate is only 45%, compared with the lowest fuel vehicle with only 60% (same vehicle age), which is much lower.

3. Экологически чистые аккумуляторы, производство экологически чистых автомобилей.

Хотя литиевая батарея не имеет эффекта памяти, цикл заряда и разряда обычно составляет всего около 600 раз. В сложных условиях сильноточной быстрой зарядки и разрядки, перезаряда и переразряда срок службы батареи значительно сокращается. Кроме того, из-за использования растворов органических электролитов сопротивление литиевой батареи быстро увеличивается при низких температурах, а ее характеристики значительно ухудшаются при 0 ° C, что не может соответствовать требованиям нормального использования при -10 ° C. Напротив, из-за использования растворов щелочного электролита рабочая температура никель-металлогидридных батарей может составлять всего -40 ° C. Таким образом, мощность и экономичность гибридных автомобилей зимой существенно не меняются.

Наконец, никель-металлгидридные батареи более экологичны, поскольку не содержат высокотоксичных веществ. Важными компонентами никель-металлогидридных батарей являются никель и редкоземельные элементы, которые имеют высокий коэффициент извлечения (остаточную стоимость) и низкую сложность извлечения. Практически все может быть переработано и повторно использовано для обеспечения устойчивого развития материалов. Известен как самый экологически чистый аккумулятор.

С другой стороны, литиевые батареи сложнее утилизировать. Химическая активность литиевой батареи сама по себе усложняет технический путь ее переработки. Аккумулятор необходимо предварительно обработать, включая разрядку, разборку, дробление и сортировку. Разобранный пластиковый и металлический корпус можно переработать, но стоимость высока: остаточное напряжение по-прежнему составляет несколько сотен вольт (не входит в комплект) и опасно; корпус аккумулятора безопасен, упаковка саморазборная, открываются значительные усилия; Кроме того, катод литиевой батареи. Материалы также разные, с высоким спросом на кислотные и щелочные растворы для восстановления. При современных технологиях переработка литиевых батарей является убыточным делом.

In addition to the above advantages, Ni-MH batteries also have the advantages of stable discharge characteristics, smooth discharge curves, and low calorific value. Therefore, before a major breakthrough in battery technology, this relatively low-energy density Ni-MH battery is still the best partner for hybrid vehicles that do not require high battery power. The PCB board that integrates control modules such as instrumentation, air conditioning, audio, and smart buttons is also an integrated solution. It is important to reduce weight, save costs (including reducing parts, reducing assembly processes, reducing vehicle wiring harnesses, etc.), and reducing space. At present, the functions of each part of the vehicle are realized through their own independent modules, such as smart buttons, air conditioning, audio, instrument panel, radar, tire pressure monitoring, etc. These modules are independent of each other and realize their own functions. The integration of low-voltage electrical appliances not only greatly reduces the cost of electrical appliances, but also reduces the cost of product diagnosis, production, testing, modification, and after-sales, optimizes the passenger car system, and is beneficial to the lightweight of the entire vehicle. The integrated EEA is also the basis for automakers to master their core competitiveness.