在锂电池的潮流下,为何丰田独爱镍氢电池?
电动汽车在政策的支持下得到了大力发展,大部分电动汽车都采用了三元锂电池,包括部分混动车型,但也有例外,丰田的混动车型就采用了镍氢电池,那么丰田为什么不跟风呢?
高安全性
第一是安全性。镍氢电池的电解液为不易燃的水溶液,比热容较大,吸收热量较多时,温升相对较低。另外,当出现短路等异常情况时,电池也不易燃烧。
镍氢电池的质量控制并不难,丰田普锐斯使用该电池十余年后,并没有出现过明显的寿命衰退,也没有发生过因电池质量导致的重大安全事故,高可靠性一直是丰田最引以为傲的优势。
适合浅充电和放电
混合动力汽车都具有浅充电的特点,即充电频率较高,但幅度不大。这样的工作特性其实非常适合镍氢电池。第八代凯美瑞混动版的电池容量比纯电动车要小很多,镍氢电池的能量密度明显不如锂电池,因此对安全防护的要求较低。
美国《消费者报告》曾将一辆10年内行驶了33万公里的第一代普锐斯与一辆10年前只行驶了3200公里左右的第一代普锐斯进行了对比,发现两款车的性能指标并无差别,行驶里程更长的普锐斯还能正常工作。
锂离子电池虽然能量密度高,但在大电流过充、过放电等复杂使用环境下,其寿命容易缩短。锂离子电池中的有机电解液在0摄氏度时性能会大打折扣,这也是很多纯电动汽车车主在冬季会出现严重里程焦虑的原因。
镍氢电池更易于回收
相较于锂离子电池,镍氢电池更加环保。镍氢电池的主要成分是镍和稀土,这两种元素都具有很高的回收价值。使用水作为电解质溶液,不易污染环境,因此比较环保。
相比之下,锂电池的回收难度要大得多,目前主要有四种方法。第一种是高温冶金法,先将锂离子电池机械粉碎,再进行高温煅烧,筛选出有用的金属。这种方法虽然简单,但并不能解决电池电解液等成分燃烧带来的空气污染问题。
第二种是湿法冶金法,将电池粉碎后利用化学试剂选择性溶解分离液体中的金属元素,湿法冶金法工艺稳定性好,但废液需要进一步处理,成本较高。
第三种是物理拆解,将电池破碎、筛分、磁选、细磨分离,得到有用的金属,再进行下一步回收利用。物理拆解是最环保的,但效率较低,耗时较长。
第四类是联合回收工艺,将各种工艺的优点结合起来,最大限度地发挥各种工艺的经济效益。
总结
镍氢电池更安全,适合浅充浅放,而锂电池能量密度更高,这一点对于纯电动汽车尤为重要,因此镍氢电池更适合混动车型,也更环保可靠。