镍氢电池在电动汽车领域的应用情况如何?

镍氢电池在电动汽车领域的应用情况如何?_58汽车

汽车用的镍氢电池有两大流派,一派是美系的通用,一派是日系的松下&丰田。通用汽车在1994年购买了Ovonics专利,随后用在了EV1后期版本上,续航达到228km。然而,通用后来发现自己彻底搞砸了,那批车子最终用通用自己收购回去集中销毁。另一个派系是松下与丰田合资成立的PanasonicEVEnergy(PEVE)公司,他们在90年代推出了适用于新能源车的高容量镍氢动力电池,用于丰田普锐斯等车型。本田Insight和思域混动也使用了镍氢电池。福特Escape混动版用过镍氢电池,但后来改用了镍钴锰锂离子电池。丰田普锐斯HEV双擎版本使用的是镍氢电池,全球范围内至今销售超过1600万辆。美系的Cobasys和日系的PEVE从2001年开始打了多年官司,2005-2014年间PEVE支付了大笔专利特许使用费给Cobasys。如今,丰田是全球HEV非插电式混合动力结构的技术和销量老大,坚持镍氢电池路线成为了“技术正确”的一个样本。镍氢电池在电动汽车领域的应用曾经是主流,尤其是在美系和日系汽车制造商中。通用汽车和丰田都曾大量使用镍氢电池,但随着技术的发展,一些制造商开始转向锂离子电池。尽管如此,丰田普锐斯等车型依然坚持使用镍氢电池,并取得了良好的市场表现。镍氢电池的专利之争也反映了这一技术在电动汽车领域的重要性。

汽车用的镍氢电池有两大流派,一派是美系的通用,一派是日系的松下&丰田。

我们先来说说通用,通用跟镍氢电池还是有段故事可以讲讲的。一开始StanfordR.Ovshinsky弄出了一种可供量产的镍氢电池并申请了专利,1982年成立了Ovonic电池公司,通用汽车1994年购买了Ovonics专利,随后用在了EV1后期版本上,就是下图这个。

通用EV1(纯电动):业界著名的纯电动工业垃圾,真正的电驱先锋之作。前期版本用的是16.5-18.7kWh的铅酸电池,后期版本用的是26.4kWh的镍铬电池,续航达到228km,在1999年这个年份算得上牛到不行不行的角色。

不过,很快通用就发现自己彻底搞砸了,那批车子最终用通用自己收购回去集中销毁。2000年10月,通用把专利卖给了德士古石油,一周后转手给雪佛龙。雪佛龙的子公司Cobasys一直生产着镍氢电池,后来又被SBLiMotive(三星SDI与博世合资)收购,2012年变成博世独资。

另一个派系是松下与丰田合资成立的PanasonicEVEnergy(PEVE)公司,他们在90那年代推出了适用于新能源车的高容量(28-95Ah)镍氢动力电池,用于1997年开始生产的丰田普锐斯,以及之后的本田Insight混动、本田思域混动、福特等车型。

本田Insight(混动):初代1999-2006(下图),二代2009-2014,三代2019至今。Insight是本田第一代IMA混动系统的试验田,薄片电机放在P1位置,飞轮之后、变速箱之前,镍氢电池使用D型。

本田思域(一代混动):本田InsightIMA结构的“性能版”,电机也在P1位置,电池是120个串联的D型镍氢电池,6.0Ah容量比Insight更低,但充放电速度更高。

本田EVPlus(纯电):本田给汽车工业带来的前锋之作,第一个大型汽车制造商抛弃弱炸天的铅酸电池,采用镍氢电池来驱动车轮,1997-199之间在日本枥木造了300台,续航129-169km,放在2012年左右的中国估计还有点竞争力。

福特Escape(混动,翼虎/锐际的前身):初代(2004-2008)与二代(2009-2011)福特Escape非插电式混动版用过镍氢电池,初代目还跟丰田THS(双擎)技术有专利抵触,这两家公司后来达成了专利共享协议,丰田允许福特用丰田的部分混动技术,福特允许丰田用福特的部分柴油机技术。

不过现在福特基本都落下功课了,比如蒙迪欧混动就改用了镍钴锰锂离子电池(MKZ当然是同款),好处是能量转换效率更高,我们测试蒙迪欧混动的时候也被它的超低油耗吓到了。耐用性和可靠性?暂时不太清楚,卖得太少了。

福特RangerEV(纯电):从Ranger单排皮卡改过来的,1998产的是铅酸电池版本,1999产的是镍氢电池版本,镍氢版本的能量密度提升至57.3Wh/kg,续航提升至185km(72km/h匀速)。这玩意一直生产到2002年,没人买的,都是以市场试验目的租了出去,2004年项目终止的时候全部给召回销毁了。

丰田普锐斯(混动,1/2/3/4代)&丰田其他双擎混动车型:如今的第四代丰田普锐斯HEV双擎版本使用的是镍氢电池,这是一种超级长超级细的电芯(其实就是6个1.2V电芯串联起来),390×35mm,6500mAh,电压为7.2V。

为了镍氢动力电池的专利,美系的Cobasys和日系的PEVE从2001年开始打了多年官司,2005-2014年间PEVE支付了大笔专利特许使用费给Cobasys,以获得PEVE在北美销售镍氢动力电池的权限。

实际上,Cobasys基本已是废的(2007年开始就转舵研究锂离子电池了),真正牛X大发的PEVE用镍氢电池盘活了整个丰田双擎系列,前文我们提到的数据是——全球范围内至今销售超过1600万辆,没有一台烧的。

关于丰田双擎镍氢电池的江湖传说还有更多数字,比如之前有一位来自美国硅谷洛斯加托斯(LosGatos)小镇的普锐斯用户就宣称,他的2004款丰田普锐斯开到35.5万英里(57万公里)的时候才遇到了电池失效。

在美国,更换一套普锐斯镍氢动力电池的官方要价大概是4000美元(2.6万人民币),提供8-10年保修期。

如今,丰田是全球HEV非插电式混合动力结构的技术和销量老大,坚持镍氢电池路线成为了“技术正确”的一个样本,之前使用松下丰田PEVE镍氢电池的本田和福特却纷纷离场。

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