能量密度比锂电池低四成,为何镍氢电池还能成为丰田混动的首选?

余仲文


能量密度比锂电池低四成,为何镍氢电池还能成为丰田混动的首选?

在回答问题前,首先请大家看看日本车企有哪些造假作弊:

丰田等日系车集体碰撞测试作弊造假!气囊造假!油耗造假!钢材强度造假!篡改汽车燃效作弊造假!尾气测试数据作弊造假!三菱数据造假!日本KYB减震造假!东丽篡改碳纤强度造假!东丽轮胎增强材料强度数据造假!…

第一,是成本控制和丰田油混车还不需要密度更好的电池等…。

丰田混动使用的电池是镍氢电池,而镍氢电池是日本松下电子提供,当然,之前松下也为美国特斯拉提供镍氢电池,为什么要说是之前呢,这就要从特斯拉电动车为什么频繁“自燃”说起了!在进入2019年以后,特斯拉好像突然活在了坎儿上,从Model3在中国海关被扣,到突然调价之后的各种维权,再然后就是在最近这不到两个月内的四起Model S自燃事故。例如,1,2019年3月26日凌晨,广州天河区某小区地下车库,一辆特斯拉Model S在未充电也未发生碰撞的前提下突然发生自燃。2,2019年4月21日晚,上海某小区地库中停放的特斯拉Model S在毫无征兆的情况下突然起火自燃,并瞬间引发爆炸。3,2019年5月3日晚,美国旧金山,一辆停放在美国旧金山私人车库的特斯拉Model S突然起火自然,事故发生时该车并没有进行充电,大量烟雾从车辆右后侧散发出来。4,2019年5月12日,中国香港一辆特斯拉Model S在香港新蒲岗广场停车场自然,而这也是香港地区首次有特斯拉起火自燃。据车主称车辆在起火前刚刚完成充电,随后将车辆放在停车场内半小时左右便开始起火。等等这些特斯拉自燃起火的都是松下电子提供的高镍材质的18650电池导致起火。

第二,在全球范围内,不论插电混动还是油电混动技术,比的就是电机技术,电控系统技术,电池技术,就目前为止 唯有比亚迪掌控三电合一深度集成核心技术!专利也是最多的。有人就对美国特斯拉和比亚迪唐DM实测,其特斯拉实测衰减远远高于比亚迪唐DM,(注意实测衰减对比截图在下面贴出)可以想象比亚迪的三电合一技术多么牛,所以,某些丰田本田利益集团关系者卖不动油混车!就整天吹丰田本田油混车!

第三,这不,丰田在2019年7月19日正式公布 跪求 比亚迪拯救丰田混动成功。此证据贴图随后贴出。

第四,其实,丰田本田的油电混动车只有区区2公里的电量储存!只能算是“伪”混动,更算不上是新能源汽车!

第五,丰田本田的电池 电机 电控技术太垃圾!丰田油电混动要是真牛逼的话,丰田就不会屁颠屁颠哭求“比亚迪 拯救 丰田”的电池 电控 电机技术了!

第六,丰田用这个垃圾油电混动技术换宝马的涡轮增压发动机技术,宝马最终结果还是用插电混动!弃用丰田的油电混动技术!为什么。

再说句真金白银的话 丰田本田这类油电混动车之所以国家都不认可!就是因为丰田本田这类油混车违背全球环境保护的大方向!即:“减少石油消耗,摆脱对石油的依赖,降低城市尾气排放”。

我想,这就是不给丰田本田这类油电混动车发放入城不限号的(绿牌)牌照原因所在!











同级参数对比别信托文


首先,你要搞清一件事,就是镍氢电池相比锂电池有何优势。镍氢电池的循环充放寿命是接近20万次以上,锂电池仅有1千次左右,相差近200倍,而且从安全角度考虑,镍氢电池属于最安全的电池,航空运输及瓦斯环境的井下作业,都允许镍氢电池的使用,就是个例证。

然后我们再来看混动车和插电混动车的差异,混动车的动力电池,蓄电量基本是插电混动车动力电池蓄电量的1/6,所以,在行驶过程中,会出现频繁的接近满充、满放电的循环,这样的工作过程,锂电池明显不适合,电池寿命衰减的很快,显然远不及镍氢电池。

但是在插电混动车上,锂电的容量很大,即便是混合动力的行驶状态下,电池是在一个相对很小的范围内,做充放电循环(并非满充满放),所以并不影响整个锂电池的寿命。

所以,就目前技术而言,不插电的混动车,使用镍氢电池的可靠性和耐久性,以及在低温环境应用上,在技术都上更为合理。





黑道大师


镍氢电池比锂电池的能量密度低四成,这一点不假,但这和丰田混动不首先锂电池有什么关系?首选、不首先在于需求,锂电池能量密度大、可以增加续航能力,这一点很对,但这是指那些纯电、插混,它们很需要强大的续航能力,要不然连补贴都混不到,所以这些车型没得选,必须要用锂电池!


而丰田混动技术、从来不考虑续航,在不以续航能力为核心目标时,电池的能量密度就变的不再那么重要、意义不大;首先别把丰田的混动技术往新能源里靠,之所以产生这个问题无非就是很多朋友认为,大多数新能源车型都选择锂电池,而丰田却没用、所以觉得丰田很奇怪?实际上丰田的THS技术下的混动车根本就是纯粹的燃油车,它可以不充电、但必须要加油,一个只能靠加油提供动力的车子、不就是很单纯的燃油车么?既然是燃油车、为什么要碰锂电池呢?当然可以碰锂电池,不过要提高成本,既然拿低廉的镍氢电池都可以打造出完美的系统,那么为什么要用更贵的锂电池?费力不讨好啊!

丰田混动的意义

丰田打造出THS,目的并不是在于想玩新能源车型,本质在于让发动机可以长期保持在高效区间运转,从而实现更佳的燃油经济性、让消费者可以省钱;内燃机的特性就是,负荷低了效率不够、负荷高了效率还是上不去,所以只有在负荷合理时,内燃机的效率才上的来;所以丰田打造出THS,就是让电机来接管内燃机低负荷时的工作,比如说车子起步、偏低速行驶等等,这种时候内燃机效率很低、燃油经济性很差!


所以丰田的思路很清晰,它的THS是内燃机另一种形式的展现姿态,只是将内燃机打造的更加合理,本质还是对内燃机的一种完善,而并非新能源领域的那种终结掉内燃机的思维,所以丰田并没有像咱们、欧洲那样把步子迈的那么大,而是利用了现有的条件,用低廉、合理的电池,打造出了消费者能买得起的车子;用镍氢电池又如何,十几万的混动卡罗拉我们能买得起、用得起,花二十几万买一辆锂电池的纯电车、太贵了,而且还要为续航、充电问题的不断奔波!

丰田的THS系统

丰田的THS是伟大的发明,它真正做到了将内燃机的动力、电机的动力进行融合后、再进行输出,真正的混到了一起;相比较一些其它品牌的混动、插混,电机的动力绕开变速箱,直接叠加在驱动轴上(并联),丰田的混动才更像是混,因为内燃机、电机动力真的是先混合后、再输出,而其它的根本没有混合的这一过程、只能叫双动力车型,跟混动其实不发生任何关系!

在THS系统下,内燃机的动力只能发挥70%左右,剩余30%动力用于充电,所以对于THS系统而言,无时无刻都在进行着充电、放电的过程,所以对于这种状态、电池的容量、能量密度其实并不重要,当然如果用锂电池、那一定是更好,但价格也更贵、况且这套系统对续航里程、电池密度没有任何依赖,所以锂电池高能量密度对THS又有什么意义呢?不过THS系统内燃机无法发挥全部动力,而电机为了防止行星机构损坏,也无法百分百输出,所以就导致了加速不够劲的感觉,当然这只是一种取舍罢了!


总而言之镍氢电池比锂电池的能量密度更低不假,但丰田混动系统是否要用、则在于是否需求,锂电池能量密度大是优势、但丰田混动不依赖巡航、不依赖能量密度,所以丰田混动没必要用锂电池,而锂电池的价格比镍氢电池高很多、也不如镍氢电池皮实耐用,所以丰田混动就目前来看,一定不会使用锂电池,未来什么情况不好说,或许当新能源全部普及的时候又是另外一种格局!


非专业车评


丰田的特点就是:成本控制的恰到好处。

成本降低后市场竞争力加强,同时也能保证自己丰厚的利润。不光是电池,其他配置也是如此。一毛钱能解决的问题,绝对不会花一毛一。例如饱受诟病的脚踩式驻车,而竞争对手早都用上了电子按键驻车。其他配置方面也是如此,遵循的原则就是够用即可。质量稳定的原因之一就是电子设备尽量简单化,能用机械代替绝对不用电子设备。所以大家都吐槽丰田配置,但是可靠性还是让人放心的。

油电混动车型采用镍氢电池原因之一就是成本控制。

镍氢电池除了能量密度低以外,还有很多优点。例如价格便宜、寿命长、耐用、充放电方案比较简单、可控性强、制造容易、对环境污染小。最主要一点就是对温度的依赖性小。可以适应低温,可以大电流充放电。还有就是丰田在研发混动汽车的时候,锂电池性能并没有像现在这么出色。因此价格便宜、质量稳定的镍氢电池成了混动汽车的首选。


油电混动汽车并不需要大容量的电池组。

所以能量密度低一点也无妨。如果是纯电动汽车,镍氢电池就无用武之地了!卡罗拉双擎采用了34个6.5AH的模块,电池容量仅为1.59kwh。采用浅放电技术后,实际用到的容量更低,最多用到60%的容量。也就是把1.59kwh的电池组当做0.95kwh的电池组来用。所以油电混动汽车,纯电行驶里程仅有几公里而已。而这个电池组的容量也是与发电机功率相匹配的。勤充电勤放电的控制策略下,电池组容量大小基本不会影像车辆综合油耗。

充分开发每个零件的潜能,也是丰田的一贯作风。

够用就好也是丰田的特色。例如卡罗拉双擎系列,入门级紧凑型混动轿车,采用镍氢电池可以降低成本,降低购车门槛。其实丰田油电混动汽车并不是只采用了镍氢电池的。例如第四代普锐斯高配车型就采用了锂电池组,采用锂电池组后可以减重16公斤,可以抵消高配车型增配带来的重量增加。而即将上市的E+系列插电混动,则采用了锂电池。


水墨丹青一世情


这就好比我们买东西只选对的,而不选贵的是一个道理。虽然丰田使用的镍氢电池比锂电池的能量密度低,但作为丰田非插电的油电混动车型来说是完全没有影响的,因为它只是一个能量暂存单元。

如果稍微了解一些ECVT这项丰田自己专利的技术你就会发现,丰田油电混动的最大特点其实是如何高效的利用和回收能量来达到节能降耗的目的,而并不像一些插电混动车型通过外部电力输入制造一个虚假的低燃油数值。我们在以前的问答中也详细的给大家介绍过ECVT,网上也可以查到很多这方面的介绍这里就不再赘述。

既然丰田的油电混合电池只是个能量暂存单元,随充随用,不需要太大的容量,不需要大电流的充放,那么使用镍氢电池的优势就相当明显。

安全性

镍氢电池的安全性要好于锂电池,主要是能量密度低和锂电池中锂离子的化学活性所决定的,镍氢电池不像锂电池被刺穿、挤压存在爆燃的危险。

体积、重量

因为不要求容量,理论上丰田的镍氢电池纯靠电力满电的情况下也只能支撑车辆行驶1-2公里,而实际上丰田的非插电油电混动的系统是不容许像插电混动那样脱离燃油机完全靠电池行驶的,所以即便用能量密度低的镍氢电池也不需要太多电池单元数量,这样就减轻了整车的重量,电池也完全可以藏在行李厢里侧。

成本

镍氢电池的成本要比锂电池低,而且数量少,后期的维护成本也更低,使用上一代普锐斯混合动力的卡罗拉和凯美瑞双擎车子的售价上比燃油车贵的并不多。开几年就可以收回多花费的成本,卡罗拉、雷凌双擎可以很轻松的控制城市综合油耗在4升出头。

寿命

锂电池的寿命和更换也要考虑到总的用车成本中,这也是很多人最后算下来电动汽车并不划算的原因之一。但丰田镍氢电池的浅层充放让电池的寿命可以超过10年也不会有明显的衰减,厂商也敢于把电池质保提高到8年20万公里,这对于大多数私家车用户基本就不用考虑电池的寿命问题,往往在这之前就换车了。而普锐斯和卡罗拉双擎这类车型也可以很好的胜任出租车的工作,甚至出现了百万公里无维修的纪录。相比那些电动出租汽车基本早早的就寿终正寝了。


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还能为了啥,为了省钱呗。丰田的车卖得不比别人贵,研发投入不比别人少,安全上也没有比别人差,凭什么利润比其他车企高?除了精益生产上省,再就是这种地方省了。

首先相对锂电池,镍氢电池便宜。其次除了物料成本,还有研发成本,不管什么电池,从研发到投入使用,还要有相匹配的混动系统,这是个漫长的过程,投入巨大,所以只要能满足需求,丰田就一直使用它。镍氢电池如此,当年的4AT也是如此。

但是不管怎样,也改变不了镍氢电池比锂电池差的事实。镍氢电池的能量密度太低了,拿去做电动汽车的话,可能两吨的车续航只有两三百公里。其他地方的性能锂电池也更强,所以丰田新的混动系统也已经使用锂电池了,因为实在没办法,当电池为主要储能手段时,镍氢电池根本满足不了性能需求。

镍氢电池唯一的优点,可能就是安全性比较稳定。锂电池遇到剧烈撞击会起火爆炸,这是它的缺点,但是现在各大电车车企都在使用锂电,我不觉得这是很大的问题。就拿丰田来说,氢燃料电池车都已经量产,后面背个氢罐都够安全,背个锂电池不算什么吧?

还看到有人说镍氢电池寿命久的,其实那是丰田的电池管理系统的功劳,换上锂电池寿命一样会很久。原理也很简单,就是放着50%左右的电量不动,电池寿命(一般用充放电循环)就会从几百长到几万甚至十几万个循环。

这里有人可能会说,那为什么手机的锂电池用个两年就掉电掉的厉害呢?那是因为为了轻薄,手机电池是有多少用多少。假如咱们手机电池是10000毫安时,放着5000不用,充到9000就满,用到4000就自动关机,我保证用上十年这电池也没什么损耗。

当然这样做的意义不大,不用十年,可能用两年手机就过时了。而且大家想象一下,自己的华为、小米、iPhone后面绑上个充电宝,手机续航跟现在差不多,就为了电池能多用几年……我觉得还是没这个必要吧。


老胡评车


虽然丰田的混动(THS)中有一套电动系统,但是由于工作原理的关系,对于电池容量的依赖性并不像现在的很多新能源车型,因此能量密度高的锂电池在这套系统中的优势也就不明显了,而且相比之下镍氢电池也确实存在着一定优点,下面先来简单了解一下THS系统。


丰田THS系统的主要组成部分是发动机、电机、电池和一套起到动力分配的E-CVT变速箱,工作方式简单点来说就是在车辆起步的高油耗阶段,会采用效率更高的电机驱动,车速起来以后会用发动机驱动并且还会为电池充电,因为此时发动机能更多的处于最佳工况状态,即使在燃油和电能的转换中会有能量损耗,由于电机和发动机有着更高的工作效率,所以在一定程度上起到的省油的效果,这是THS系统最大的优点,也正是由于这种工作模式,决定了镍氢电池会比锂电池更为合适。

THS系统在运行过程中,电池准确来说是属于暂时储存电量的装置,因此对容量的要求并不高,即使容量有一定下降对油耗也不会产生太大影响,不能否认锂电池容量上的优势,只是在这种情况下优势没那么明显了,并且电池始终处于一种浅充浅放电的状态,虽然锂电池在深度循环时有着更高的充放电效率和耐用度,但是在浅充浅方时两者的性能表现差不多,至于有人说的镍氢电池存在记忆效应,那是镍镉电池,镍氢电池在这方面已经有了很大改进,否则的话真不能在这种频繁充放电的条件下使用,除此以外镍氢电池有两大优点锂电池比不了。


第一是更为稳定的化学性质,由于锂离子化学性质活泼,频繁的充放电会造成温度升高,从而影响到安全性,而镍氢电池则不存在这种问题,而且电解液是一种水溶液,即使受到冲击、颠簸等外力影响时,一般也不会发生化学反应,所以有着更高的安全性,第二是成本更为便宜,丰田本身就是一个对成本控制做到极致的企业,能用8毛钱解决的事情就不用一块钱。

综上所述,锂电池虽然在性能上有着一定优势,但是在丰田的THS系统中很难发挥出来,而且相比之下镍氢电池由于化学性质稳定和成本低的优点更适合采用,毕竟哪个好、用哪个要更多的站在厂家的角度来看,而不是消费者的角度,要不然的话汽车免费送才是最好的。

希望以上分析能对大家有所帮助!


汽车实说


丰田的油电系统还是以发动机为主的系统,丰田把发动机跟2个电机用行星齿轮结合在一起,然后这3套动力透过不同行星齿轮的转向来提供不同的扭矩输出,所以电机跟发动机是相辅相成,单一动力能够提供的输出有限。

加大电池,但实际上电池仅仅扮演动力缓冲的角色,在无法使用额外插电的能量输出,大电池多数的时间根本充不满电,实际上现在的镍氢电池就很难充满电,这也是丰田这套系统出色的地方,不是依靠复杂的机构来实现,而是把成熟的机构用巧妙的方式结合起来,你把每个系统独立出来,都没有太多出色的地方,但结合起来就非常优秀,看看现在卡罗拉双擎的价格,基本上已经跟涡轮增压的车型一样,在动力没有落后的状况下,却有着出色的油耗跟稳定的系统。


thomaslin


丰田的非插电混动不需要太大的电池容量所以对电池密度要求不高,而镍氢虽然密度不高但电池的安全性抗低温性寿命比锂电好太多了,所以丰田非插电混动用镍氢是完全正确的,可以做到与车同寿命的电池,这是现在插电混动和纯电动在现有锂电池技术下是无法做到的。


星光103064456


综合考虑的结果吧,初期选择的首要原则当然是安全性和商品力,从第四代开始逐步切换到锂电池啦


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