為什么豐田還在使用鎳氫電池呢？
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2021-09-30 19:52
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1，電池千萬(wàn)種，安全第一條
鎳氫電池之所以能成為一眾汽車的首選，中重要的是其具有無(wú)可比擬的安全可靠性能。一方面，鎳氫電池電解液為不可燃的水溶液。另一方面，鎳氫電池的比熱容、電解液蒸發(fā)熱相對(duì)較高、而能量密度相對(duì)較低，這意味著即使發(fā)生短路、刺穿等極端異常情況，電池溫升幅度也不大不會(huì)引起燃燒。最后，作為一款較為成熟的電池產(chǎn)品，鎳氫電池的產(chǎn)品質(zhì)量控制難度低，良品率較高。
截至2014年底，全球超過(guò)73%的混合動(dòng)力汽車采用鎳氫電池，總數(shù)超過(guò)800萬(wàn)輛，這些混合動(dòng)力汽車在使用過(guò)程中，并出現(xiàn)過(guò)因電池引起的嚴(yán)重安全事故。而作為商業(yè)化混動(dòng)汽車的代表豐田普銳斯，得益于出色的充放電程序，這些車在使用十年后電池也沒(méi)有出現(xiàn)明顯的壽命衰減。因此，成熟的鎳氫電池，是目前最具商業(yè)應(yīng)用價(jià)值的電池。
國(guó)外有測(cè)試人員對(duì)普銳斯的電池組進(jìn)行人為的不斷電充電測(cè)試，電池組也沒(méi)有因此而引起嚴(yán)重的安全事故。
2淺充電造長(zhǎng)壽命
其次是鎳氫電池具有良好的快速充放電性能?；旌蟿?dòng)力汽車的電池容量都不大，例如最新的第八代凱美瑞雙擎，電池容量?jī)H有6.5千瓦時(shí)，相比插電混動(dòng)動(dòng)輒10千瓦時(shí)以上的電量，容量少了一半以上。而由于混合動(dòng)力系統(tǒng)的工作方式，要不停地對(duì)電池進(jìn)行快速充放電，而在這種工況下，鎳氫電池相比鋰離子電池更加有優(yōu)勢(shì)。
盡管鎳氫電池的能量密度只有鋰離子電池的60-80%（鋰離子電池為100J/m），但由于鎳氫電池的特點(diǎn)對(duì)安全保護(hù)，溫度控制等要求更低，因此無(wú)需大體積就能輕松在混合動(dòng)力汽車上找到自己的容身之所。
混合動(dòng)力汽車特殊的動(dòng)力系統(tǒng)，在合理的動(dòng)力輸出策略之下，在行駛過(guò)程中一般只會(huì)用到電池容量的10%，即使最極端的情況，電池最大用量大概只能是40%。換言之，電池有約60%的電量是永遠(yuǎn)動(dòng)用不到，這種稱為淺充電的電池管理策略，這關(guān)于從鎳鉻電池改善而來(lái)的，電池記憶效應(yīng)大幅改善的鎳氫電池而言，能極大地延長(zhǎng)其使用壽命，充放電循環(huán)次數(shù)可達(dá)10000次以上。
美國(guó)《消費(fèi)者報(bào)告》曾對(duì)調(diào)查了超過(guò)3.6萬(wàn)位普銳斯車主，得出的結(jié)論是，車輛可靠性高，而且使用成本非常低。對(duì)此，《消費(fèi)者報(bào)告》用一輛行駛10年33萬(wàn)公里的第一代普銳斯和十年前僅行駛3200公里的第一代普銳斯新車進(jìn)行相同標(biāo)準(zhǔn)的油耗測(cè)試以及性能測(cè)試。結(jié)果顯示，使用了10年行駛33萬(wàn)公里的舊車與新車無(wú)論是在油耗性能還是動(dòng)力性能都保持在同一水平，說(shuō)明鎳氫電池組和混動(dòng)系統(tǒng)仍然工作正常。
使用鎳氫電池的普銳斯混合動(dòng)力汽車，不少海外媒體對(duì)其有著很高的可靠性評(píng)價(jià)。
從2015年新能源汽車（純電動(dòng)與插電式混動(dòng)）在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)開(kāi)始普及至今，因這類采用了鋰離子電池的汽車，在使用一定年限后電池壽命減少，而在冬季低溫環(huán)境下電量出現(xiàn)明顯的衰減，令不少車主在使用中有明顯的續(xù)航焦慮。而這樣的結(jié)果，正是鋰離子電池的特性造成的。因此，車齡在3-4年的新能源汽車，保值率最高的只有45%，相比燃油車最低的60%（同車齡）低不少。
3，環(huán)保的電池才能造出環(huán)保的汽車
雖然鋰離子電池沒(méi)有記憶效應(yīng)，但充放電循環(huán)次數(shù)一般只有600次左右，而且在高電流快充快放以及過(guò)充過(guò)放的復(fù)雜使用環(huán)境中，電池壽命大幅下降。另外由于鋰離子電池采用有機(jī)電解質(zhì)溶液，低溫下電阻迅速增大，0℃下性能已大大衰減，不能滿足-10℃下正常使用要求。反觀鎳氫電池，由于采用堿性電解質(zhì)水溶液，其工作溫度可低至-40℃，因此在冬季，混合動(dòng)力汽車的動(dòng)力、經(jīng)濟(jì)等性能也沒(méi)有明顯變化。
鎳氫電池的成分較少，回收價(jià)值高，回收難度小。
最后，由于鎳氫電池不含劇毒物質(zhì)，對(duì)環(huán)境更加友好。鎳氫電池的重要成分為鎳、稀土，回收價(jià)值高（有殘余價(jià)值），回收難度小，基本可全部回收再利用，實(shí)現(xiàn)材料可持續(xù)發(fā)展，被稱為是最具有環(huán)保效果的電池。
反觀鋰離子電池，回收難度就高得多。鋰離子電池自身的化學(xué)活潑特性，是其回收的技術(shù)路線相當(dāng)復(fù)雜，電池必須先進(jìn)行預(yù)處理，包括放電、拆解、粉碎、分選。拆解之后的塑料和金屬殼體可以回收，但代價(jià)高昂：因?yàn)闅堄嚯妷喝匀桓哌_(dá)數(shù)百伏（不包括18650電池），并有一定危險(xiǎn)性；電池殼體為了安全要，封裝為不可自拆卸的形式，打開(kāi)頗費(fèi)功夫；另外，鋰離子電池正極材料也是五花八門(mén)，對(duì)回收用的酸堿溶液要求高。以目前的技術(shù)，鋰離子電池回收無(wú)疑是一樁賠本的買賣。
除了上述這些，鎳氫電池還有放電特性平穩(wěn)，放電曲線平滑，發(fā)熱量小等優(yōu)勢(shì)。因此，在電池技術(shù)未有重大突破之前，這種能量密度相對(duì)較低的鎳氫電池，依舊是對(duì)電池電量要求不高的混合動(dòng)力汽車的最佳拍檔。業(yè)界不斷反思電動(dòng)汽車的安全問(wèn)題，盲目追求高能量密度成為焦點(diǎn)。多位專業(yè)人士指出，理論上電池能量密度與安全性成反比。公司追求高能量密度，安全問(wèn)題隨之暴露。雖然未能明確已發(fā)生的起火事件與追求能量密度存在多大相關(guān)性，但隨著高鎳三元電池進(jìn)入市場(chǎng)，新能源汽車面對(duì)更高的安全技術(shù)要求。
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