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為什么大部分新能源技術都應用鋰電池，豐田還一直應用鎳氫充電電池？
2019-05-14 17:48:26
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雖然在中國新能源汽車的名單不包括許多non-plug-in混合動力車,無可否認,這樣的混合動力汽車,不需要改變用戶的習慣,但可以帶來大量的燃油經濟性和駕駛高質量,越來越受用戶的歡迎。
說到混合動力，除了本田這個后來者，在國內市場上是可靠的是第一個把這種技術帶給中國的豐田。豐田顯然正在利用這一點。2019年1月，第八代凱美瑞銷量達到19,720輛，其中混合動力車型占21%。更便宜的緊湊型車型Leeling在1月份售出26681輛，混合動力車占銷量的20%。
然而，許多消費者對混合動力汽車仍有疑問。為什么在大多數新能源汽車(如特斯拉、蔚來、比亞迪等)都在使用的情況下，豐田盲目地專注于鎳氫電池的使用?在我們日常生活用品的使用中已經使用鋰電池的今天，使用鎳氫電池已經過時了，這是工廠為了降低生產成本嗎?事實上，鎳氫電池在混合動力汽車上的使用具有相當大的優勢，不僅豐田，包括福特、通用等許多品牌的混合動力汽車大多選擇鎳氫電池作為電能的存儲介質。
我們日常使用的電壓是1.2V，是鎳氫電池。
1. 22、千萬個電池，安全第一
鎳氫電池之所以能成為許多汽車的首選，是因為它具有無可比擬的安全可靠性能。一方面，鎳氫電池的電解液是不可燃的水溶液。另一方面,比熱容和蒸發熱鎳氫電池電解質的相對較高,而能量密度相對較低,這意味著即使在短路的情況下,穿刺和其他極端異常條件下,電池的溫升并不足以引起燃燒。最后，鎳氫電池作為一種成熟的電池產品，質量控制難度低，成品率高。
截至2014年底，全球73%以上的混合動力汽車使用鎳氫電池，共800多萬輛汽車，這些混合動力汽車在使用過程中，曾發生過嚴重的電池安全事故。作為商業混合動力車的代表，豐田普銳斯在使用10年之后，由于其出色的充放電程序，電池壽命沒有明顯的損失。因此，成熟的鎳氫電池是最有價值的商業應用電池。
普銳斯的電池組沒有發生嚴重的安全事故，該電池組是由外國測試人員人為充電的。
淺充電，壽命長
其次，鎳氫電池具有良好的快速充放電性能。例如，最新的第八代凱美瑞雙引擎汽車的電池容量只有6.5千瓦時，不到10千瓦時以上的插電式混合動力汽車容量的一半。鎳氫電池比鋰電池更有優勢，因為混合系統的工作方式要求電池快速充放電。
雖然鎳氫電池的能量密度只有鋰電池(100J/m鋰電池)的60-80%，但鎳氫電池對安全保護和溫度控制的要求較低，在體積不大的混合動力汽車中很容易找到自己的位置。
在合理的功率輸出策略下，混合動力汽車專用動力系統在行駛過程中只能使用10%的電池容量。即使在最極端的情況下，電池的最大容量也只能達到40%。換句話說，大約60%的電量從未使用過。這種電池管理策略稱為淺充電，可以大大延長鎳鉻電池的使用壽命，其記憶效果大大提高，充放電循環超過10,000次。
《消費者報告》(Consumer Reports)調查了3.6萬多名普銳斯車主，得出的結論是，這款車可靠，使用起來非常便宜。為此，《消費者報告》(Consumer Reports)對一輛行駛里程為33萬公里的10年第一代普銳斯和一輛行駛里程為3,200公里的10年第一代普銳斯進行了同樣的燃油經濟性和性能測試。結果表明，使用10年、行駛33萬公里的舊車和新車，在油耗性能和動力性能方面均保持在同一水平，表明鎳氫電池組和混合動力系統仍能正常工作。
自2015年新能源汽車(純電動和插電式混合動力)在國內市場普及以來，使用鋰電池的新能源汽車在使用一定年限后電池壽命下降，在冬季低溫環境下功率明顯下降，使得許多車主在使用中有明顯的耐力焦慮。這是鋰電池的特性造成的。因此，在3-4年的新能源汽車中，最高的保修率僅為45%，相比之下最低的燃油車只有60%(同車年齡)要低得多。
3.環保電池制造環保汽車
雖然鋰電池沒有記憶效應，但充放電循環一般只有600次左右，在大電流快速充放電和過充過放電的復雜使用環境中，電池壽命大大降低。此外，由于采用有機電解質溶液，鋰電池的電阻在低溫下迅速增大，在0℃時性能大大衰減，不能滿足-10℃正常使用的要求。相比之下，鎳氫電池由于使用堿性電解質溶液，其工作溫度可低至-40℃，因此在冬季，混合動力汽車的動力性和經濟性沒有明顯變化。
最后，鎳氫電池更環保，因為它們不含劇毒物質。鎳氫電池的重要組成部分是鎳和稀土，回收價值(殘值)高，回收難度低。基本上可以全部回收再利用，實現材料的可持續發展。被譽為最環保的電池。
另一方面，鋰電池更難回收利用。鋰電池本身的化學活性特性使得其回收的技術路線十分復雜。電池必須經過預處理，包括放電、拆卸、破碎和分揀。拆卸下來的塑料和金屬外殼可以回收，但成本很高:殘余電壓仍幾百伏(不包括)和危險;電池外殼安全,包裝的形式self-disassembly,相當多的努力開放;此外,鋰電池陰極材料也不同,高需求恢復的酸和堿溶液。以目前的技術，鋰電池的回收是一個虧本買賣。
除上述優點外，鎳氫電池還具有放電特性穩定、放電曲線平滑、熱值低等優點。因此，在電池技術出現重大突破之前，這種能量密度相對較低的鎳氫電池仍然是不需要高電池功率的混合動力汽車的最佳合作伙伴。集成儀表、空調、音響、智能按鍵等控制模塊的PCB板也是一個集成解決方案。減輕重量，節約成本(包括減少零件，減少裝配工藝，減少車輛線束等)，減少空間是很重要的。目前，車輛各部分的功能都是通過各自獨立的模塊來實現的，如智能按鍵、空調、音響、儀表板、雷達、胎壓監測等，這些模塊彼此獨立，實現各自的功能。低壓電器的集成化不僅大大降低了電器的成本，而且降低了產品診斷、生產、測試、改裝、售后的成本，優化了客車系統，有利于整車的輕量化。一體化的EEA也是整車廠掌握核心競爭力的基礎。
