為什么鎳氫電池能量密度比鋰電池低四成，還能成為豐田混動(dòng)的首選？
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-04-10 13:38
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盡管我國(guó)的新能源汽車(chē)名錄中并不包括眾多非插電的混合動(dòng)力汽車(chē)，但無(wú)可否認(rèn)，這種既無(wú)需改變用戶(hù)用車(chē)習(xí)慣，又能帶來(lái)顯著的燃油經(jīng)濟(jì)性以及駕乘高品質(zhì)感的混合動(dòng)力汽車(chē)，正越來(lái)越受到用戶(hù)歡迎。
說(shuō)到混合動(dòng)力，除了本田這個(gè)后來(lái)者外，在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)靠譜的就是最早將這一技術(shù)帶到中國(guó)的豐田。顯然豐田正是吃了這個(gè)甜頭，2019年1月，第八代凱美瑞銷(xiāo)量達(dá)到了19720輛，其中混合動(dòng)力車(chē)型占比為21%。而售價(jià)更為親民的緊湊級(jí)車(chē)型雷凌，1月銷(xiāo)量達(dá)26681輛，其中混合動(dòng)力車(chē)型占比也達(dá)到了20%。
但對(duì)于混合動(dòng)力汽車(chē)，不少消費(fèi)者依舊存在一個(gè)疑問(wèn)，為什么在絕大多數(shù)新能源汽車(chē)（如特斯拉、蔚來(lái)、比亞迪等）都使用鋰離子電池，豐田還一味專(zhuān)注于使用鎳氫電池？在我們?nèi)粘Ｊ褂玫纳钣闷吩缫咽褂?a href="http://www.pdszhhs.com">鋰離子電池的今天，使用鎳氫電池是否顯得過(guò)時(shí)，這是出廠(chǎng)出于降低生產(chǎn)成本的做法嗎？事實(shí)上，混合動(dòng)力汽車(chē)使用鎳氫電池有著相當(dāng)大的優(yōu)勢(shì)，不僅豐田，包括福特、通用等諸多品牌的混合動(dòng)力汽車(chē)大多選擇鎳氫電池作為電能的存儲(chǔ)介質(zhì)。
我們?nèi)粘Ｊ褂玫碾妷簽?.2V一節(jié)的充電電池，就是鎳氫電池。
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(chē)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(chē)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(chē)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(chē)的代表——豐田普銳斯，得益于出色的充放電程序，這些車(chē)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(chē)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1.6千瓦·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，需要不停地對(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%（鋰電池為100J/m³），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(chē)上找到自己的容身之所。
混合動(dòng)力汽車(chē)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(chēng)為“淺充電”的電池管理策略，這對(duì)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(chē)主，得出的結(jié)論是，車(chē)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(chē)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(chē)與新車(chē)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。
