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


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?

在回答問題前,首先請大家看看日本車企有哪些造假作弊:

豐田等日系車集體碰撞測試作弊造假!氣囊造假!油耗造假!鋼材強度造假!篡改汽車燃效作弊造假!尾氣測試數據作弊造假!三菱數據造假!日本KYB減震造假!東麗篡改碳纖強度造假!東麗輪胎增強材料強度數據造假!…

第一,是成本控制和豐田油混車還不需要密度更好的電池等…。

豐田混動使用的電池是鎳氫電池,而鎳氫電池是日本松下電子提供,當然,之前松下也為美國特斯拉提供鎳氫電池,為什麼要說是之前呢,這就要從特斯拉電動車為什麼頻繁“自燃”說起了!在進入2019年以後,特斯拉好像突然活在了坎兒上,從Model3在中國海關被扣,到突然調價之後的各種維權,再然後就是在最近這不到兩個月內的四起Model S自燃事故。例如,1,2019年3月26日凌晨,廣州天河區某小區地下車庫,一輛特斯拉Model S在未充電也未發生碰撞的前提下突然發生自燃。2,2019年4月21日晚,上海某小區地庫中停放的特斯拉Model S在毫無徵兆的情況下突然起火自燃,並瞬間引發爆炸。3,2019年5月3日晚,美國舊金山,一輛停放在美國舊金山私人車庫的特斯拉Model S突然起火自然,事故發生時該車並沒有進行充電,大量煙霧從車輛右後側散發出來。4,2019年5月12日,中國香港一輛特斯拉Model S在香港新蒲崗廣場停車場自然,而這也是香港地區首次有特斯拉起火自燃。據車主稱車輛在起火前剛剛完成充電,隨後將車輛放在停車場內半小時左右便開始起火。等等這些特斯拉自燃起火的都是松下電子提供的高鎳材質的18650電池導致起火。

第二,在全球範圍內,不論插電混動還是油電混動技術,比的就是電機技術,電控系統技術,電池技術,就目前為止 唯有比亞迪掌控三電合一深度集成核心技術!專利也是最多的。有人就對美國特斯拉和比亞迪唐DM實測,其特斯拉實測衰減遠遠高於比亞迪唐DM,(注意實測衰減對比截圖在下面貼出)可以想象比亞迪的三電合一技術多麼牛,所以,某些豐田本田利益集團關係者賣不動油混車!就整天吹豐田本田油混車!

第三,這不,豐田在2019年7月19日正式公佈 跪求 比亞迪拯救豐田混動成功。此證據貼圖隨後貼出。

第四,其實,豐田本田的油電混動車只有區區2公里的電量儲存!只能算是“偽”混動,更算不上是新能源汽車!

第五,豐田本田的電池 電機 電控技術太垃圾!豐田油電混動要是真牛逼的話,豐田就不會屁顛屁顛哭求“比亞迪 拯救 豐田”的電池 電控 電機技術了!

第六,豐田用這個垃圾油電混動技術換寶馬的渦輪增壓發動機技術,寶馬最終結果還是用插電混動!棄用豐田的油電混動技術!為什麼。

再說句真金白銀的話 豐田本田這類油電混動車之所以國家都不認可!就是因為豐田本田這類油混車違背全球環境保護的大方向!即:“減少石油消耗,擺脫對石油的依賴,降低城市尾氣排放”。

我想,這就是不給豐田本田這類油電混動車發放入城不限號的(綠牌)牌照原因所在!











同級參數對比別信託文


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


鎳氫電池比鋰電池的能量密度低四成,這一點不假,但這和豐田混動不首先鋰電池有什麼關係?首選、不首先在於需求,鋰電池能量密度大、可以增加續航能力,這一點很對,但這是指那些純電、插混,它們很需要強大的續航能力,要不然連補貼都混不到,所以這些車型沒得選,必須要用鋰電池!


而豐田混動技術、從來不考慮續航,在不以續航能力為核心目標時,電池的能量密度就變的不再那麼重要、意義不大;首先別把豐田的混動技術往新能源裡靠,之所以產生這個問題無非就是很多朋友認為,大多數新能源車型都選擇鋰電池,而豐田卻沒用、所以覺得豐田很奇怪?實際上豐田的THS技術下的混動車根本就是純粹的燃油車,它可以不充電、但必須要加油,一個只能靠加油提供動力的車子、不就是很單純的燃油車麼?既然是燃油車、為什麼要碰鋰電池呢?當然可以碰鋰電池,不過要提高成本,既然拿低廉的鎳氫電池都可以打造出完美的系統,那麼為什麼要用更貴的鋰電池?費力不討好啊!

豐田混動的意義

豐田打造出THS,目的並不是在於想玩新能源車型,本質在於讓發動機可以長期保持在高效區間運轉,從而實現更佳的燃油經濟性、讓消費者可以省錢;內燃機的特性就是,負荷低了效率不夠、負荷高了效率還是上不去,所以只有在負荷合理時,內燃機的效率才上的來;所以豐田打造出THS,就是讓電機來接管內燃機低負荷時的工作,比如說車子起步、偏低速行駛等等,這種時候內燃機效率很低、燃油經濟性很差!


所以豐田的思路很清晰,它的THS是內燃機另一種形式的展現姿態,只是將內燃機打造的更加合理,本質還是對內燃機的一種完善,而並非新能源領域的那種終結掉內燃機的思維,所以豐田並沒有像咱們、歐洲那樣把步子邁的那麼大,而是利用了現有的條件,用低廉、合理的電池,打造出了消費者能買得起的車子;用鎳氫電池又如何,十幾萬的混動卡羅拉我們能買得起、用得起,花二十幾萬買一輛鋰電池的純電車、太貴了,而且還要為續航、充電問題的不斷奔波!

豐田的THS系統

豐田的THS是偉大的發明,它真正做到了將內燃機的動力、電機的動力進行融合後、再進行輸出,真正的混到了一起;相比較一些其它品牌的混動、插混,電機的動力繞開變速箱,直接疊加在驅動軸上(並聯),豐田的混動才更像是混,因為內燃機、電機動力真的是先混合後、再輸出,而其它的根本沒有混合的這一過程、只能叫雙動力車型,跟混動其實不發生任何關係!

在THS系統下,內燃機的動力只能發揮70%左右,剩餘30%動力用於充電,所以對於THS系統而言,無時無刻都在進行著充電、放電的過程,所以對於這種狀態、電池的容量、能量密度其實並不重要,當然如果用鋰電池、那一定是更好,但價格也更貴、況且這套系統對續航里程、電池密度沒有任何依賴,所以鋰電池高能量密度對THS又有什麼意義呢?不過THS系統內燃機無法發揮全部動力,而電機為了防止行星機構損壞,也無法百分百輸出,所以就導致了加速不夠勁的感覺,當然這只是一種取捨罷了!


總而言之鎳氫電池比鋰電池的能量密度更低不假,但豐田混動系統是否要用、則在於是否需求,鋰電池能量密度大是優勢、但豐田混動不依賴巡航、不依賴能量密度,所以豐田混動沒必要用鋰電池,而鋰電池的價格比鎳氫電池高很多、也不如鎳氫電池皮實耐用,所以豐田混動就目前來看,一定不會使用鋰電池,未來什麼情況不好說,或許當新能源全部普及的時候又是另外一種格局!


非專業車評


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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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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還能為了啥,為了省錢唄。豐田的車賣得不比別人貴,研發投入不比別人少,安全上也沒有比別人差,憑什麼利潤比其他車企高?除了精益生產上省,再就是這種地方省了。

首先相對鋰電池,鎳氫電池便宜。其次除了物料成本,還有研發成本,不管什麼電池,從研發到投入使用,還要有相匹配的混動系統,這是個漫長的過程,投入巨大,所以只要能滿足需求,豐田就一直使用它。鎳氫電池如此,當年的4AT也是如此。

但是不管怎樣,也改變不了鎳氫電池比鋰電池差的事實。鎳氫電池的能量密度太低了,拿去做電動汽車的話,可能兩噸的車續航只有兩三百公里。其他地方的性能鋰電池也更強,所以豐田新的混動系統也已經使用鋰電池了,因為實在沒辦法,當電池為主要儲能手段時,鎳氫電池根本滿足不了性能需求。

鎳氫電池唯一的優點,可能就是安全性比較穩定。鋰電池遇到劇烈撞擊會起火爆炸,這是它的缺點,但是現在各大電車車企都在使用鋰電,我不覺得這是很大的問題。就拿豐田來說,氫燃料電池車都已經量產,後面背個氫罐都夠安全,背個鋰電池不算什麼吧?

還看到有人說鎳氫電池壽命久的,其實那是豐田的電池管理系統的功勞,換上鋰電池壽命一樣會很久。原理也很簡單,就是放著50%左右的電量不動,電池壽命(一般用充放電循環)就會從幾百長到幾萬甚至十幾萬個循環。

這裡有人可能會說,那為什麼手機的鋰電池用個兩年就掉電掉的厲害呢?那是因為為了輕薄,手機電池是有多少用多少。假如咱們手機電池是10000毫安時,放著5000不用,充到9000就滿,用到4000就自動關機,我保證用上十年這電池也沒什麼損耗。

當然這樣做的意義不大,不用十年,可能用兩年手機就過時了。而且大家想象一下,自己的華為、小米、iPhone後面綁上個充電寶,手機續航跟現在差不多,就為了電池能多用幾年……我覺得還是沒這個必要吧。


老胡評車


雖然豐田的混動(THS)中有一套電動系統,但是由於工作原理的關係,對於電池容量的依賴性並不像現在的很多新能源車型,因此能量密度高的鋰電池在這套系統中的優勢也就不明顯了,而且相比之下鎳氫電池也確實存在著一定優點,下面先來簡單瞭解一下THS系統。


豐田THS系統的主要組成部分是發動機、電機、電池和一套起到動力分配的E-CVT變速箱,工作方式簡單點來說就是在車輛起步的高油耗階段,會採用效率更高的電機驅動,車速起來以後會用發動機驅動並且還會為電池充電,因為此時發動機能更多的處於最佳工況狀態,即使在燃油和電能的轉換中會有能量損耗,由於電機和發動機有著更高的工作效率,所以在一定程度上起到的省油的效果,這是THS系統最大的優點,也正是由於這種工作模式,決定了鎳氫電池會比鋰電池更為合適。

THS系統在運行過程中,電池準確來說是屬於暫時儲存電量的裝置,因此對容量的要求並不高,即使容量有一定下降對油耗也不會產生太大影響,不能否認鋰電池容量上的優勢,只是在這種情況下優勢沒那麼明顯了,並且電池始終處於一種淺充淺放電的狀態,雖然鋰電池在深度循環時有著更高的充放電效率和耐用度,但是在淺充淺方時兩者的性能表現差不多,至於有人說的鎳氫電池存在記憶效應,那是鎳鎘電池,鎳氫電池在這方面已經有了很大改進,否則的話真不能在這種頻繁充放電的條件下使用,除此以外鎳氫電池有兩大優點鋰電池比不了。


第一是更為穩定的化學性質,由於鋰離子化學性質活潑,頻繁的充放電會造成溫度升高,從而影響到安全性,而鎳氫電池則不存在這種問題,而且電解液是一種水溶液,即使受到衝擊、顛簸等外力影響時,一般也不會發生化學反應,所以有著更高的安全性,第二是成本更為便宜,豐田本身就是一個對成本控制做到極致的企業,能用8毛錢解決的事情就不用一塊錢。

綜上所述,鋰電池雖然在性能上有著一定優勢,但是在豐田的THS系統中很難發揮出來,而且相比之下鎳氫電池由於化學性質穩定和成本低的優點更適合採用,畢竟哪個好、用哪個要更多的站在廠家的角度來看,而不是消費者的角度,要不然的話汽車免費送才是最好的。

希望以上分析能對大家有所幫助!


汽車實說


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


豐田的非插電混動不需要太大的電池容量所以對電池密度要求不高,而鎳氫雖然密度不高但電池的安全性抗低溫性壽命比鋰電好太多了,所以豐田非插電混動用鎳氫是完全正確的,可以做到與車同壽命的電池,這是現在插電混動和純電動在現有鋰電池技術下是無法做到的。


星光103064456


綜合考慮的結果吧,初期選擇的首要原則當然是安全性和商品力,從第四代開始逐步切換到鋰電池啦


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