site logo

Varför använder de flesta nya energitekniker litiumbatterier, och Toyota använder fortfarande uppladdningsbara nickel-metallhydridbatterier?

Även om listan över nya energifordon i Kina inte innehåller många icke-plug-in hybridfordon, är det obestridligt att sådana hybridfordon inte behöver ändra användarens vanor, utan kan ge mycket bränsleekonomi och körkvalitet. , Mer och mer populär bland användare.

På tal om hybridkraft, förutom Honda, en senkomling, är det tillförlitligt på den inhemska marknaden att Toyota var först med att ta denna teknik till Kina. Toyota utnyttjar helt klart detta. I januari 2019 nådde försäljningen av åttonde generationens Camry 19,720 21, varav hybridmodeller stod för 26,681 %. Den billigare, kompakta modellen Leeling sålde 20 XNUMX enheter i januari, med hybridfordon som stod för XNUMX % av försäljningen.

Men många konsumenter har fortfarande frågor om hybridfordon. Varför fokuserar Toyota blint på användningen av nickel-metallhydridbatterier när de flesta nya energifordon (som Tesla, NIO, BYD, etc.) används? Litiumbatterier har använts för att använda våra dagliga förnödenheter Idag är användningen av nickel-metallhydridbatterier föråldrad. Är det här fabriken som ska minska produktionskostnaderna? Faktum är att användningen av nickel-metallhydridbatterier i hybridfordon har avsevärda fördelar, inte bara Toyota, utan även hybrider av många märken som Ford och General Motors. De flesta motorbilar väljer nickel-metallhydridbatterier som lagringsmedium för elektrisk energi.

Spänningen vi använder dagligen är 1.2V, vilket är ett nickel-metallhydridbatteri.

1.22. Tusentals batterier, säkerhet först

Ni-MH-batteri har blivit förstahandsvalet för många bilar på grund av dess oöverträffade säkerhet och tillförlitlighet. Å ena sidan är elektrolyten i nickel-metallhydridbatterier en icke brandfarlig vattenlösning. Å andra sidan är den specifika värmekapaciteten och förångningsvärmen för nickel-metallhydridbatterielektrolyten relativt hög, medan energitätheten är relativt låg, vilket innebär att även vid kortslutning, punktering och andra extrema onormala förhållanden, räcker inte batteriets temperaturökning för att orsaka förbränning. Slutligen, som en mogen batteriprodukt, har Ni-MH-batteriet låg kvalitetskontrollsvårigheter och hög avkastning.

I slutet av 2014 använder mer än 73 % av världens hybridfordon nickel-metallhydridbatterier, totalt mer än 8 miljoner fordon. Dessa hybridfordon har haft allvarliga batterisäkerhetsolyckor under deras användning. Som representant för kommersiella hybridfordon har Toyota Prius ingen uppenbar förlust av batterilivslängd på grund av dess utmärkta laddnings- och urladdningsprocedurer efter 10 års användning. Därför är mogna nickel-metallhydridbatterier de mest värdefulla batterierna för kommersiella tillämpningar.

Batteripaketet till Prius hade inga allvarliga säkerhetsolyckor. Batteripaketet laddades på konstgjord väg av utländska testare.

Grund laddning, lång livslängd

För det andra har Ni-MH-batterier bra snabbladdnings- och urladdningsprestanda. Batterikapaciteten i den senaste åttonde generationens tvåmotoriga Camry-bil är till exempel bara 6.5 ​​kWh, vilket är mindre än hälften av kapaciteten hos plug-in hybridfordon över 10 kWh. Ni-MH-batterier är mer fördelaktiga än litiumbatterier eftersom hybridsystemets arbetssätt kräver att batterier laddas och laddas ur snabbt.

Även om energitätheten för Ni-MH-batterier bara är 60-80 % av den för litiumbatterier (100J/m litiumbatterier), har Ni-MH-batterier lägre krav på säkerhetsskydd och temperaturkontroll, och är lätta att hitta i små hybrider fordon. Egen position.

Enligt en rimlig effektstrategi kan det speciella kraftsystemet för hybridelfordon endast använda 10 % av batterikapaciteten under körning. Även i de mest extrema fallen kan batteriets maximala kapacitet bara nå 40 %. Med andra ord har cirka 60 % av elen aldrig använts. Denna batterihanteringsstrategi kallas ytlig laddning, vilket avsevärt kan förlänga livslängden för nickel-krombatterier, och dess minneseffekt är avsevärt förbättrad, med mer än 10,000 XNUMX laddnings-urladdningscykler.

Consumer Reports undersökte mer än 36,000 10 Prius-ägare och kom fram till att bilen är pålitlig och mycket billig att använda. För detta ändamål genomförde Consumer Reports samma bränsleekonomiska prestanda på en 330,000-årig Prius med en körsträcka på 10 3,200 kilometer och en 10-årig Prius med en körsträcka på 330,000 XNUMX kilometer. Och prestandatestning. Resultaten visar att de gamla och nya bilarna som har använts i XNUMX år och har kört XNUMX XNUMX kilometer har bibehållit samma nivå av bränsleförbrukning och effektprestanda, vilket indikerar att nickel-metallhydridbatteripaketet och hybridkraftsystemet fortfarande kan fungera normalt .

Sedan nya energifordon (rena elektriska och laddhybrider) populariserades på hemmamarknaden 2015, har nya energifordon som använder litiumbatterier en minskad batterilivslängd efter ett visst antal års användning, och deras effekt minskar avsevärt i lågtemperaturmiljöer på vintern, vilket orsakar många bilägare Det finns uppenbar uthållighetsångest under användning. Detta orsakas av egenskaperna hos litiumbatterier. Därför, under de 3-4 åren av nya energifordon, är den högsta garantigraden endast 45 %, jämfört med det lägsta bränslefordonet med endast 60 % (samma fordonsålder), vilket är mycket lägre.

3. Miljövänligt batteri som tillverkar miljövänliga bilar

Även om litiumbatteriet inte har någon minneseffekt, är laddnings- och urladdningscykeln i allmänhet bara cirka 600 gånger. I den komplexa miljön med högströms snabb laddning och urladdning och överladdning och överurladdning minskar batteriets livslängd avsevärt. Dessutom, på grund av användningen av organiska elektrolytlösningar, ökar litiumbatteriets motstånd snabbt vid låga temperaturer, och dess prestanda är kraftigt dämpad vid 0 °C, vilket inte kan uppfylla kraven för normal användning vid -10 °C. På grund av användningen av alkaliska elektrolytlösningar kan däremot driftstemperaturen för nickel-metallhydridbatterier vara så låg som -40°C. Därför förändras inte kraften och ekonomin hos hybridfordon nämnvärt på vintern.

Slutligen är Ni-MH-batterier mer miljövänliga eftersom de inte innehåller mycket giftiga ämnen. De viktiga komponenterna i nickel-metallhydridbatterier är nickel och sällsynta jordartsmetaller, som har högt återvinningsvärde (restvärde) och låg återvinningssvårighet. I princip allt kan återvinnas och återanvändas för att förverkliga en hållbar utveckling av material. Känt som det mest miljövänliga batteriet.

Å andra sidan är litiumbatterier svårare att återvinna. Den kemiska aktiviteten hos litiumbatteriet i sig gör den tekniska vägen för dess återvinning mycket komplicerad. Batteriet måste vara förbehandlat, inklusive urladdning, demontering, krossning och sortering. Det demonterade plast- och metallhöljet kan återvinnas, men kostnaden är hög: restspänningen är fortfarande flera hundra volt (ingår ej) och farlig; batterihöljet är säkert, förpackningen är självdemonterbar och en stor ansträngning är öppen; dessutom litiumbatteriets katod Materialen är också olika, med stor efterfrågan på sura och alkaliska lösningar för återvinning. Med nuvarande teknik är återvinning av litiumbatterier en förlustaffär.

Utöver ovanstående fördelar har Ni-MH-batterier också fördelarna med stabila urladdningsegenskaper, jämna urladdningskurvor och lågt värmevärde. Därför, innan ett stort genombrott inom batteriteknologin, är detta Ni-MH-batteri med relativt låg energidensitet fortfarande den bästa partnern för hybridfordon som inte kräver hög batterikraft. PCB-kortet som integrerar styrmoduler som instrumentering, luftkonditionering, ljud och smarta knappar är också en integrerad lösning. Det är viktigt att minska vikten, spara kostnader (inklusive minskning av delar, minskning av monteringsprocesser, minskning av fordons kablage etc.), och minska utrymme. För närvarande realiseras funktionerna för varje del av fordonet genom sina egna oberoende moduler, såsom smarta knappar, luftkonditionering, ljud, instrumentpanel, radar, däcktrycksövervakning etc. Dessa moduler är oberoende av varandra och realiserar sina egna funktioner. Integrationen av elektriska lågspänningsapparater minskar inte bara kostnaderna för elektriska apparater avsevärt, utan minskar också kostnaderna för produktdiagnos, produktion, testning, modifiering och efterförsäljning, optimerar personbilssystemet och är fördelaktigt för lättviktare av hela fordonet. Det integrerade EEA är också grunden för att biltillverkare ska bemästra sin kärnkonkurrenskraft.