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？
▍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？
其实是因为丰田开发混动的年代太早，当时的动力锂电池技术不成熟，成本还很高，所以只能采用当时已经非常成熟的镍氢电池技术。
几十年过去了，现在动力锂电池技术早已今非昔比，但丰田不舍得放弃在专用镍氢电池上的投入（丰田自己投资建了专门的电池生产线），所以迄今为止还在继续使用镍氢电池
▍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？
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！
▍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？
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。
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后序
以上文章是2019年2月写的，距今整3年，锂电池技术也有了长足的进步。大家不必刻舟求剑式的质疑之前的说法，并注意当年，我在最后一段中所说的“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”。锂电池在低温性能、安全性、充放电衰减的进一步性能提升，迟早会替代镍氢电池。毕竟它仅适合当时的市场主流产品的非插电混动技术，今天的读者看待这些，不必钻牛角尖啊[呲牙]
▍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？
印象中，日本企业是非常严谨的，做事情一个萝卜一个坑，对于制造业而言，这是一种对消费者负责任的态度，当然另外一个角度理解就是过度“保守”。镍氢电池的确能量密度比锂电池低很多，但是丰田当初研发普锐斯这些混动车型的时候，锂电池技术还没有那么成熟，第一代普锐斯是1997年在日本本土上市的，想想早期的的手机都是镍氢电池的，所以当年选择镍氢电池是情有可原的，请关注：容济点火器
拿早期的摩托车来先说一下日本人的做事风格，90年代时候，摩托车一直都是用脚启动杆启动的，也就是要很费劲地用脚来发着车，对于一些老弱群体，是很难启动摩托车的。后来台湾人发明了启动电机，给发动机装个直流电机，直接用电瓶来带动发动机启动，简单装个按钮一点就着了。但是当时的龙头老大五羊本田，很长时间都没有安装这个配件，一直使用脚启动杆，他们应该认为这种新东西还不够成熟吧，所以拖了很久，发现大家都普遍接受这种新的启动方式了，才最后改进了。一个小小的摩托车都如此谨慎，对于可靠性要求更高的汽车而言，日本人当然是不会轻易做改动的。
锂电池的有点是容量大，但是混动主体还是发动机驱动，从这个角度而言，锂电的优势对镍氢不是非常明显。比如P4使用了锂电池，就比镍氢的轻了10公斤而已，整体的减少的重量并不是太多。而松下收购了三洋以后，镍氢技术全部在松下手里，丰田一直在这个项目上和松下合作着，普锐斯上市20多年了，产品比较稳定可靠，没有听说过电池爆炸或者回收的事情，车子开到报废至多换一回电池而已，当然没有必要去折腾这个事情的。
从安全角度来看，镍氢你怎么玩都不会发生锂电池那种着火的问题，试想一下，混动车电池一般就按安装在座位下边，如果是一大块锂电池，你如果知道真相了，还真的心里不会太安宁的。如果碰上撞击，即使是特斯拉这些组合锂电高手，也有意外的时候，但是普锐斯这么多年，没有类似的着火爆炸的新闻报道，的确是镍氢电池的功劳了。
混动需要电池反复充放电，镍氢电池如果控制在容量的40%-60%之间来进行，可以充放电上万次，寿命比锂电池长很多了。普通的锂电池充放周期是500次左右，而镍氢的可以做到两千次，车载的当然会更高。
锂电池对管理系统要求非常高，需要保护板和各种平衡装置，单体一致性稍微有差异就会出现问题。而丰田的镍氢电池组可以逆天低做到到几百节电池串联都不用配平衡电路，这点好比国内的两轮电瓶车一直在大量使用铅酸电池的现状了，简单好用，谁都喜欢了。
低温也是锂电池致命杀手，有朋友试过给户外锂电池供电无线监控系统，厂家提供的锂电池，标称能在零下20度下工作，实际在零下18度左右就无法正常工作了，电池容量只有12%，几乎所有的手机在零下20度都无法正常工作超过5分钟。很多纯电动汽车，使用锂电池的，在北方都无法正常使用，因为电池容量急剧下降，还要供电给电热暖气根本就跑不动了。
汽车是耐用品，普通的启动电池，都要能用上3年，而新能源汽车，电池一般要考虑能可靠用上10年几十万公里的，一个产品从研发到上市，需要经过很长时间的路试才可以交给消费者，而消费者还要经过多年使用才可以发现问题，既然镍氢电池在传统的混动上已经非常成熟了，价格又便宜，一般几千元就可以搞定了，省下的油钱，很快用户就可以回收了，消费者已经认可了，何况汽车行业的供应链不是说调整就马上可以改变的，何必一定要换锂电池呢。
目前市场上的混动，似乎也只有丰田一家还在用镍氢，这是因为它最早市场化这类产品，设计早，考虑到电池的特点和机械上的精密配合，申请了专利，其他厂家只能避开这个壁垒，而且现在锂电池已经开始成熟便宜了，何苦要走这种老路呢。
实际上，技术在不断发展，如果镍氢能量密度大，就不会被锂电池替代了。早期的手机全是镍氢电池，现在都变成锂电池了，而日本八代凯美瑞混动已使用了锂离子电池，只是美版和广汽丰田的还在使用镍氢，随着锂电池的成熟稳定，插电式混动也都使用了锂电池，纯电动当然不用说。也回到了开头说的那些观点，日本人的谨慎，变成了美国人和中国人在纯电动大幅度出力，万一纯电动这条路真的走通了，这种谨慎带来的保守，还真可能会让日本人落伍了，当然这只是一种可能而已，实际上丰田在燃料电池上的突破，鹿死谁手还不好说。
▍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？
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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