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为什么新能源技术大多使用锂电池,而丰田依旧使用镍氢充电电池?
虽然中国新能源汽车的名单中没有很多非插电式混合动力汽车,但不可否认的是,这种混合动力汽车不需要改变用户的使用习惯,却能带来不少的燃油经济性和驾驶品质。 ,越来越受到用户的欢迎。
说到混合动力,除了本田这个后来者,在国内市场上,丰田是第一个把这项技术带到中国的。 丰田显然正在利用这一点。 2019年19,720月,第八代凯美瑞销量达到21辆,其中混合动力车型占比26,681%。 更便宜的紧凑型 Leeling 20 月份销量为 XNUMX 辆,其中混合动力汽车占销量的 XNUMX%。
然而,许多消费者对混合动力汽车仍有疑问。 为什么在大多数新能源汽车(如特斯拉、蔚来、比亚迪等)在使用的情况下,丰田一味地专注于镍氢电池的使用? 锂电池已经在我们的日常生活用品的使用中使用到了今天,镍氢电池的使用已经过时了。 这是工厂为了降低生产成本吗? 事实上,在混合动力汽车中使用镍氢电池具有相当的优势,不仅是丰田,福特、通用等众多品牌的混合动力车也是如此。 大多数动力汽车选择镍氢电池作为电能的存储介质。
我们日常使用的电压是1.2V,是镍氢电池。
1.22. 千节电池,安全第一
镍氢电池因其无与伦比的安全性和可靠性成为许多汽车的首选。 一方面,镍氢电池的电解液是不可燃的水溶液。 另一方面,镍氢电池电解液的比热容和蒸发热比较高,而能量密度比较低,这意味着即使在短路、击穿等极端异常的情况下条件下,电池的温升不足以引起燃烧。 最后,作为成熟的电池产品,镍氢电池质量控制难度低,良品率高。
截至2014年底,全球73%以上的混合动力汽车使用镍氢电池,累计超过8万辆。 这些混合动力汽车在使用过程中发生过严重的电池安全事故。 作为商用混合动力汽车的代表,丰田普锐斯在使用10年后,由于其出色的充放电程序,电池寿命并没有明显的损失。 因此,成熟的镍氢电池是最具商业价值的电池。
普锐斯的电池组没有发生严重的安全事故。 电池组被国外测试人员人为充电。
浅充电,长寿命
其次,镍氢电池具有良好的快速充放电性能。 例如,最新款的第八代凯美瑞双发轿车的电池容量仅为6.5千瓦时,不到10千瓦时以上插电式混合动力汽车容量的一半。 镍氢电池比锂电池更有优势,因为混合动力系统的工作方式要求电池快速充电和放电。
虽然镍氢电池的能量密度只有锂电池(60J/m锂电池)的80-100%,但镍氢电池对安全保护和温度控制的要求较低,在小型混合动力电池中很容易找到车辆。 自己的立场。
在合理的动力输出策略下,混合动力汽车专用动力系统在行驶过程中只能使用电池容量的10%。 即使在最极端的情况下,电池的最大容量也只能达到40%。 换句话说,大约 60% 的电力从未被使用过。 这种电池管理策略称为浅充电,可以大大延长镍铬电池的寿命,而且其记忆效应大大提高,充放电循环次数超过10,000次。
《消费者报告》对超过 36,000 名普锐斯车主进行了调查,得出的结论是这款车可靠且使用起来非常便宜。 为此,《消费者报告》对一辆行驶里程10万公里的330,000年车龄普锐斯和一辆行驶里程10公里的3,200年车龄普锐斯进行了同样的燃油经济性表现。 和性能测试。 结果显示,使用10年、行驶330,000万公里的新老车,油耗和动力性能保持相同水平,说明镍氢电池组和混合动力系统仍能正常工作.
自2015年新能源汽车(纯电动和插电式混合动力)在国内市场普及以来,使用锂电池的新能源汽车在使用一定年限后,电池寿命有所下降,其动力在冬季低温环境,导致不少车主在使用过程中存在明显的续航焦虑。 这是锂电池的特性造成的。 因此,在新能源汽车的3-4年中,最高的保修率仅为45%,而燃油车最低的仅为60%(同车龄),要低得多。
3.环保电池制造环保汽车
锂电池虽然没有记忆效应,但充放电循环一般只有600次左右。 在大电流快速充放电和过充过放的复杂环境下,电池寿命大大降低。 另外,由于使用了有机电解液,锂电池在低温下内阻迅速增加,在0℃时性能大幅衰减,无法满足-10℃下正常使用的要求。 相比之下,由于使用碱性电解液,镍氢电池的工作温度可低至-40°C。 因此,混合动力汽车在冬季的动力和经济性变化不大。
最后,镍氢电池更环保,因为它们不含剧毒物质。 镍氢电池的重要成分是镍和稀土,回收价值(残值)高,回收难度低。 基本上都可以回收再利用,实现材料的可持续发展。 被誉为最环保的电池。
另一方面,锂电池更难回收。 锂电池本身的化学活性,使得其回收利用的技术路线非常复杂。 电池必须经过预处理,包括放电、拆卸、破碎和分拣。 拆开的塑料和金属外壳可以回收利用,但成本高:残压仍有几百伏(不含),危险; 电池外壳安全,包装自拆,打开相当费力; 此外,锂电池正极材料也不同,对酸碱溶液的回收要求较高。 以目前的技术,锂电池的回收是一项亏损的业务。
除上述优点外,镍氢电池还具有放电特性稳定、放电曲线平滑、发热量低等优点。 因此,在电池技术取得重大突破之前,这种能量密度相对较低的镍氢电池仍然是对电池功率要求不高的混合动力汽车的最佳搭档。 集成仪表、空调、音响、智能按键等控制模块的PCB板,也是一个整体解决方案。 重要的是减轻重量、节省成本(包括减少零件、减少装配工序、减少车辆线束等)和减少空间。 目前,车辆各部分的功能都是通过各自独立的模块来实现的,如智能按键、空调、音响、仪表盘、雷达、胎压监测等,这些模块相互独立,实现各自独立的功能。自己的功能。 低压电器的集成不仅大大降低了电器成本,而且降低了产品诊断、生产、测试、改装、售后的成本,优化了客车系统,有利于轻量化整个车辆。 一体化的EEA也是车企掌握核心竞争力的基础。