关于混合动力汽车,许多消费者仍然有一个疑问。为什么大多数新能源汽车(如特斯拉、蔚来、比亚迪等。)使用锂离子电池,丰田还专注于使用镍氢电池?如今,锂离子电池已经用于我们的日常用品中。使用镍氢电池过时了吗?这是工厂降低生产成本的做法吗?事实上,在混合动力汽车中使用镍氢电池具有相当大的优势。
1.电池千千万万,安全第一
镍氢电池之所以能成为许多汽车的首选,是因为它具有无与伦比的安全性和可靠性。一方面,镍氢电池的电解液是一种不可燃的水溶液。另一方面,镍氢电池的比热容和电解质汽化热相对较高,但能量密度相对较低,这意味着即使发生短路和穿刺等极端异常情况,电池的温升也不会引起燃烧。最后,作为成熟的电池产品,镍氢电池的质量控制难度大,良品率高。
全球超过73%的混合动力电动汽车使用镍氢电池,总计超过800万辆。这些混合动力汽车在使用过程中,曾发生过因电池引发的严重安全事故。作为商用混合动力汽车的代表,丰田普锐斯得益于出色的充放电程序,在使用十年后电池没有明显的寿命衰减。因此,成熟的镍氢电池是目前最具商业应用价值的电池。
国外有测试人员对普锐斯的电池包进行了人工连续充电测试,电池包没有造成严重的安全事故。
2.轻充可以延长寿命
其次,镍氢电池具有良好的快速充放电性能。混合动力汽车的电池容量并不大。例如,最新的第八代凯美瑞双擎的电池容量仅为6.5 kWh,不到插电式混合动力汽车的一半,后者的电池容量超过10 kWh。但由于混合动力系统的工作模式,要求电池快速充放电,在这种工况下,镍氢电池比锂离子电池更具优势。
尽管镍氢电池的能量密度仅为锂离子电池的60-80%(锂离子电池为100J/m),但由于其对安全保护和温度控制的要求较低,镍氢电池可以在没有大体积的混合动力汽车中轻松找到自己的一席之地。
在合理的动力输出策略下,混合动力汽车专用动力系统在行驶过程中一般只使用10%的电池容量,即使在最极端的情况下,最大电池消耗也只能达到40%。换句话说,大约60%的电池永远不会被使用。这种被称为浅充电的电池管理策略可以大大延长镍氢电池的使用寿命,镍氢电池由镍铬电池改进而来,电池记忆效应大大提高,充放电循环次数可达1万次以上。