能量密度比鋰電池低四成,為何鎳氫電池還能成為豐田混動的首選?

餘仲文


這就好比我們買東西只選對的,而不選貴的是一個道理。雖然豐田使用的鎳氫電池比鋰電池的能量密度低,但作為豐田非插電的油電混動車型來說是完全沒有影響的,因為它只是一個能量暫存單元。

如果稍微瞭解一些ECVT這項豐田自己專利的技術你就會發現,豐田油電混動的最大特點其實是如何高效的利用和回收能量來達到節能降耗的目的,而並不像一些插電混動車型通過外部電力輸入製造一個虛假的低燃油數值。我們在以前的問答中也詳細的給大家介紹過ECVT,網上也可以查到很多這方面的介紹這裡就不再贅述。

既然豐田的油電混合電池只是個能量暫存單元,隨充隨用,不需要太大的容量,不需要大電流的充放,那麼使用鎳氫電池的優勢就相當明顯。

安全性

鎳氫電池的安全性要好於鋰電池,主要是能量密度低和鋰電池中鋰離子的化學活性所決定的,鎳氫電池不像鋰電池被刺穿、擠壓存在爆燃的危險。

體積、重量

因為不要求容量,理論上豐田的鎳氫電池純靠電力滿電的情況下也只能支撐車輛行駛1-2公里,而實際上豐田的非插電油電混動的系統是不容許像插電混動那樣脫離燃油機完全靠電池行駛的,所以即便用能量密度低的鎳氫電池也不需要太多電池單元數量,這樣就減輕了整車的重量,電池也完全可以藏在行李廂裡側。

成本

鎳氫電池的成本要比鋰電池低,而且數量少,後期的維護成本也更低,使用上一代普銳斯混合動力的卡羅拉和凱美瑞雙擎車子的售價上比燃油車貴的並不多。開幾年就可以收回多花費的成本,卡羅拉、雷凌雙擎可以很輕鬆的控制城市綜合油耗在4升出頭。

壽命

鋰電池的壽命和更換也要考慮到總的用車成本中,這也是很多人最後算下來電動汽車並不划算的原因之一。但豐田鎳氫電池的淺層充放讓電池的壽命可以超過10年也不會有明顯的衰減,廠商也敢於把電池質保提高到8年20萬公里,這對於大多數私家車用戶基本就不用考慮電池的壽命問題,往往在這之前就換車了。而普銳斯和卡羅拉雙擎這類車型也可以很好的勝任出租車的工作,甚至出現了百萬公里無維修的紀錄。相比那些電動出租汽車基本早早的就壽終正寢了。


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首先,你要搞清一件事,就是鎳氫電池相比鋰電池有何優勢。鎳氫電池的循環充放壽命是接近20萬次以上,鋰電池僅有1千次左右,相差近200倍,而且從安全角度考慮,鎳氫電池屬於最安全的電池,航空運輸及瓦斯環境的井下作業,都允許鎳氫電池的使用,就是個例證。

然後我們再來看混動車和插電混動車的差異,混動車的動力電池,蓄電量基本是插電混動車動力電池蓄電量的1/6,所以,在行駛過程中,會出現頻繁的接近滿充、滿放電的循環,這樣的工作過程,鋰電池明顯不適合,電池壽命衰減的很快,顯然遠不及鎳氫電池。

但是在插電混動車上,鋰電的容量很大,即便是混合動力的行駛狀態下,電池是在一個相對很小的範圍內,做充放電循環(並非滿充滿放),所以並不影響整個鋰電池的壽命。

所以,就目前技術而言,不插電的混動車,使用鎳氫電池的可靠性和耐久性,以及在低溫環境應用上,在技術都上更為合理。





黑道大師


豐田的特點就是:成本控制的恰到好處。

成本降低後市場競爭力加強,同時也能保證自己豐厚的利潤。不光是電池,其他配置也是如此。一毛錢能解決的問題,絕對不會花一毛一。例如飽受詬病的腳踩式駐車,而競爭對手早都用上了電子按鍵駐車。其他配置方面也是如此,遵循的原則就是夠用即可。質量穩定的原因之一就是電子設備儘量簡單化,能用機械代替絕對不用電子設備。所以大家都吐槽豐田配置,但是可靠性還是讓人放心的。



油電混動車型採用鎳氫電池原因之一就是成本控制。

鎳氫電池除了能量密度低以外,還有很多優點。例如價格便宜、壽命長、耐用、充放電方案比較簡單、可控性強、製造容易、對環境汙染小。最主要一點就是對溫度的依賴性小。可以適應低溫,可以大電流充放電。還有就是豐田在研發混動汽車的時候,鋰電池性能並沒有像現在這麼出色。因此價格便宜、質量穩定的鎳氫電池成了混動汽車的首選。


油電混動汽車並不需要大容量的電池組。

所以能量密度低一點也無妨。如果是純電動汽車,鎳氫電池就無用武之地了!卡羅拉雙擎採用了34個6.5AH的模塊,電池容量僅為1.59kwh。採用淺放電技術後,實際用到的容量更低,最多用到60%的容量。也就是把1.59kwh的電池組當做0.95kwh的電池組來用。所以油電混動汽車,純電行駛里程僅有幾公里而已。而這個電池組的容量也是與發電機功率相匹配的。勤充電勤放電的控制策略下,電池組容量大小基本不會影像車輛綜合油耗。

充分開發每個零件的潛能,也是豐田的一貫作風。

夠用就好也是豐田的特色。例如卡羅拉雙擎系列,入門級緊湊型混動轎車,採用鎳氫電池可以降低成本,降低購車門檻。其實豐田油電混動汽車並不是只採用了鎳氫電池的。例如第四代普銳斯高配車型就採用了鋰電池組,採用鋰電池組後可以減重16公斤,可以抵消高配車型增配帶來的重量增加。而即將上市的E+系列插電混動,則採用了鋰電池。


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豐田的油電系統還是以發動機為主的系統,豐田把發動機跟2個電機用行星齒輪結合在一起,然後這3套動力透過不同行星齒輪的轉向來提供不同的扭矩輸出,所以電機跟發動機是相輔相成,單一動力能夠提供的輸出有限。

加大電池,但實際上電池僅僅扮演動力緩衝的角色,在無法使用額外插電的能量輸出,大電池多數的時間根本充不滿電,實際上現在的鎳氫電池就很難充滿電,這也是豐田這套系統出色的地方,不是依靠複雜的機構來實現,而是把成熟的機構用巧妙的方式結合起來,你把每個系統獨立出來,都沒有太多出色的地方,但結合起來就非常優秀,看看現在卡羅拉雙擎的價格,基本上已經跟渦輪增壓的車型一樣,在動力沒有落後的狀況下,卻有著出色的油耗跟穩定的系統。


thomaslin


便宜用不長。。。小日本可不傻。。。只要質保期不出事,成本月底越好!鎳氫很明顯,使用壽命短,衰減快。。。但是沒問題,便宜啊,夠用到質保就行了。出了保,對不起,你是誰?


一針見血的昂刺魚


豐田混動的鎳氫電池使用壽命很高,和車的使用說明基本是一樣的,不用換電池,這才是真正的混動


蝣之羽


其實原因很簡單 便宜 耐折騰,當然最根本的原因就是降低成本,沒啥其他理由

一般來說鎳氫電池大概2000次左右 而且記憶效應比鋰電池強 唯一的好處是不怕過沖 降低成本


jinesc


豐田搞混動的時候動力鋰電不成熟,所以選的鎳氫。鎳氫的安全性也比鋰電高很多,BMS也簡單。


自由兩輪


循環壽命好,比較耐低溫,價格便宜。


鐘樓怪人395


便宜唄。本田就用鋰電。


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