Neden çoğu yeni enerji teknolojisi lityum pil kullanıyor ve Toyota hala nikel-metal hidrit şarj edilebilir piller kullanıyor?

Çin’deki yeni enerjili araçlar listesinde pek çok plug-in hibrit olmayan araç yer almasa da bu tür hibrit araçların kullanıcının alışkanlıklarını değiştirmesine gerek olmadığı, ancak çok fazla yakıt ekonomisi ve sürüş kalitesi getirebileceği yadsınamaz. , Kullanıcılar arasında giderek daha popüler hale geliyor.

Hibrit güçten bahsetmişken, geç gelen Honda dışında, Toyota’nın bu teknolojiyi Çin’e ilk getiren kişi olduğu iç pazarda güvenilir. Toyota açıkça bundan yararlanıyor. Ocak 2019’da sekizinci nesil Camry’nin satışları 19,720’ye ulaştı ve bunun %21’ini hibrit modeller oluşturdu. Daha ucuz, kompakt model Leeling, Ocak ayında 26,681 adet sattı ve satışların %20’sini hibrit araçlar oluşturdu.

Bununla birlikte, birçok tüketicinin hibrit araçlar hakkında hala soruları var. Toyota, yeni enerji araçlarının çoğu (Tesla, NIO, BYD, vb.) kullanımdayken neden nikel-metal hidrit pillerin kullanımına körü körüne odaklanıyor? Günlük ihtiyaçlarımızın kullanımında lityum piller kullanılmıştır Günümüzde nikel-metal hidrit pillerin kullanımı eskimiştir. Bu fabrika üretim maliyetlerini düşürecek mi? Aslında nikel-metal hidrit pillerin hibrit araçlarda kullanılması sadece Toyota değil, Ford ve General Motors gibi birçok markanın hibritlerinde de hatırı sayılır avantajlara sahip. Çoğu elektrikli otomobil, elektrik enerjisi için depolama ortamı olarak nikel-metal hidrit pilleri seçer.

Günlük kullandığımız voltaj, nikel-metal hidrit pil olan 1.2V’dir.

1.22. Binlerce pil, önce güvenlik

Ni-MH akü, benzersiz güvenliği ve güvenilirliği nedeniyle birçok otomobil için ilk tercih haline geldi. Bir yandan, nikel-metal hidrit pillerin elektroliti, yanıcı olmayan sulu bir çözeltidir. Öte yandan, nikel-metal hidrit pil elektrolitinin özgül ısı kapasitesi ve buharlaşma ısısı nispeten yüksektir, enerji yoğunluğu ise nispeten düşüktür, bu da kısa devre, delinme ve diğer aşırı anormal durumlarda bile olduğu anlamına gelir. koşullarda, pilin sıcaklık artışı yanmaya neden olmak için yeterli değildir. Son olarak, olgun bir pil ürünü olarak Ni-MH pil, düşük kalite kontrol zorluğuna ve yüksek verime sahiptir.

2014 sonu itibariyle dünyadaki hibrit araçların %73’ünden fazlası nikel-metal hidrit pil kullanıyor, toplamda 8 milyondan fazla araç. Bu hibrit araçlar kullanımları sırasında ciddi akü güvenliği kazaları yaşamıştır. Ticari hibrit araçların bir temsilcisi olan Toyota Prius, 10 yıllık kullanımdan sonra mükemmel şarj ve deşarj prosedürleri sayesinde pil ömründe belirgin bir kayıp yaşamamaktadır. Bu nedenle, olgun nikel-metal hidrit piller, ticari uygulamalar için en değerli pillerdir.

Prius’un pil takımı ciddi bir güvenlik kazası geçirmedi. Pil takımı, yabancı testçiler tarafından yapay olarak şarj edildi.

Sığ şarj, uzun ömür

İkincisi, Ni-MH piller iyi bir hızlı şarj ve deşarj performansına sahiptir. Örneğin, en yeni sekizinci nesil Camry çift motorlu otomobilin pil kapasitesi yalnızca 6.5 ​​kWh’dir ve bu, 10 kWh’nin üzerindeki plug-in hibrit araçların kapasitesinin yarısından daha azdır. Ni-MH piller, lityum pillere göre daha avantajlıdır çünkü hibrit sistemin çalışma yöntemi pillerin hızlı şarj ve deşarj olmasını gerektirir.

Ni-MH pillerin enerji yoğunluğu, lityum pillerin (60J/m lityum piller) yalnızca %80-100’i olmasına rağmen, Ni-MH pillerin güvenlik koruması ve sıcaklık kontrolü için daha düşük gereksinimleri vardır ve küçük hibritlerde bulunması kolaydır. Araçlar. Kendi pozisyonu.

Makul bir güç çıkışı stratejisi altında, hibrit elektrikli araçlara yönelik özel güç sistemi, sürüş sırasında pil kapasitesinin yalnızca %10’unu kullanabilir. En uç durumlarda bile, pilin maksimum kapasitesi yalnızca %40’a ulaşabilir. Yani elektriğin yaklaşık %60’ı hiç kullanılmamıştır. Bu pil yönetim stratejisi, nikel-krom pillerin ömrünü büyük ölçüde uzatabilen sığ şarj olarak adlandırılır ve 10,000’den fazla şarj-deşarj döngüsü ile bellek etkisi büyük ölçüde iyileştirilir.

Tüketici Raporları 36,000’den fazla Prius sahibiyle anket yaptı ve aracın güvenilir ve kullanımının çok ucuz olduğu sonucuna vardı. Bu amaçla, Tüketici Raporları aynı yakıt ekonomisi performansını 10 kilometrelik 330,000 yaşındaki bir Prius ve 10 kilometrelik 3,200 yaşındaki bir Prius üzerinde gerçekleştirdi. Ve performans testi. Sonuçlar, 10 yıldır kullanılan ve 330,000 kilometre yol kat etmiş eski ve yeni otomobillerin aynı seviyede yakıt tüketimi ve güç performansını koruduğunu gösteriyor, bu da nikel-metal hidrit pil takımının ve hibrit güç sisteminin hala normal şekilde çalışabileceğini gösteriyor. .

2015 yılında yeni enerjili araçların (saf elektrikli ve plug-in hybrid) iç piyasada yaygınlaşmasından bu yana, lityum pil kullanan yeni enerjili araçların belirli bir kullanım yılı sonrasında pil ömrü kısalmakta ve bu araçların gücü önemli ölçüde azalmaktadır. kışın düşük sıcaklık ortamları, birçok araç sahibine neden olur Kullanım sırasında bariz bir dayanıklılık kaygısı vardır. Bu, lityum pillerin özelliklerinden kaynaklanır. Bu nedenle 3-4 yıllık yeni enerjili araçlarda en yüksek garanti oranı sadece %45 iken, en düşük yakıtlı araç sadece %60 (aynı araç yaşı) ile karşılaştırıldığında çok daha düşüktür.

3. Çevre dostu pil üretimi çevre dostu arabalar

Lityum pilin hafıza etkisi olmamasına rağmen, şarj ve deşarj döngüsü genellikle sadece 600 defadır. Yüksek akım hızlı şarj ve deşarj ve aşırı şarj ve aşırı deşarjın karmaşık ortamında, pil ömrü büyük ölçüde azalır. Ek olarak, organik elektrolit çözeltilerinin kullanılması nedeniyle, lityum pilin direnci düşük sıcaklıklarda hızla artar ve performansı, -0°C’de normal kullanım gereksinimlerini karşılayamayan 10°C’de büyük ölçüde azalır. Buna karşılık, alkalin elektrolit çözeltilerinin kullanılması nedeniyle, nikel-metal hidrit pillerin çalışma sıcaklığı -40°C’ye kadar düşebilir. Bu nedenle hibrit araçların gücü ve ekonomisi kışın önemli ölçüde değişmez.

Son olarak, Ni-MH piller yüksek düzeyde toksik maddeler içermediklerinden daha çevre dostudur. Nikel-metal hidrit pillerin önemli bileşenleri, yüksek geri kazanım değerine (artık değer) ve geri kazanım zorluğu düşük olan nikel ve nadir topraklardır. Temel olarak, malzemelerin sürdürülebilir gelişimini gerçekleştirmek için tümü geri dönüştürülebilir ve yeniden kullanılabilir. En çevre dostu pil olarak bilinir.

Öte yandan, lityum pillerin geri dönüşümü daha zordur. Lityum pilin kimyasal aktivitesi, geri dönüşümünün teknik yolunu çok karmaşık hale getirir. Pil, deşarj, demontaj, ezme ve ayırma dahil olmak üzere önceden işlenmelidir. Demonte plastik ve metal kasa geri dönüştürülebilir, ancak maliyeti yüksektir: artık voltaj hala birkaç yüz volttur (dahil değildir) ve tehlikelidir; pil muhafazası güvenlidir, ambalaj kendi kendine demonte edilebilir ve büyük çaba sarfedilir; ek olarak, lityum pil katodu Malzemeler de farklıdır, geri kazanım için asit ve alkali çözeltilere yönelik yüksek talep vardır. Mevcut teknoloji ile, lityum pillerin geri dönüşümü zarar ettiren bir iştir.

Ni-MH piller, yukarıdaki avantajlara ek olarak, kararlı deşarj özellikleri, düzgün deşarj eğrileri ve düşük kalorifik değer gibi avantajlara da sahiptir. Bu nedenle, akü teknolojisindeki büyük bir atılımdan önce, bu nispeten düşük enerji yoğunluklu Ni-MH akü, yüksek akü gücü gerektirmeyen hibrit araçlar için hala en iyi ortaktır. Enstrümantasyon, klima, ses ve akıllı düğmeler gibi kontrol modüllerini entegre eden PCB kartı da entegre bir çözümdür. Ağırlığı azaltmak, maliyetlerden tasarruf etmek (parçaların azaltılması, montaj süreçlerinin azaltılması, araç kablo demetlerinin azaltılması vb. dahil) ve alanın azaltılması önemlidir. Şu anda aracın her bir parçasının işlevleri, akıllı düğmeler, klima, ses sistemi, gösterge paneli, radar, lastik basıncı izleme vb. gibi kendi bağımsız modülleri aracılığıyla gerçekleştirilmektedir. Bu modüller birbirinden bağımsızdır ve işlevlerini gerçekleştirir. kendi işlevleri. Düşük voltajlı elektrikli cihazların entegrasyonu, yalnızca elektrikli cihazların maliyetini büyük ölçüde azaltmakla kalmaz, aynı zamanda ürün teşhis, üretim, test, modifikasyon ve satış sonrası maliyetleri de düşürür, binek araç sistemini optimize eder ve hafiflik açısından faydalıdır. tüm aracın. Entegre AÇA aynı zamanda otomobil üreticilerinin temel rekabet güçlerinde ustalaşmalarının temelidir.