【全球车子网 技艺频道】80后根本都与镍氢电池有着不解之缘，小时刻咱们用过的索尼Walkman、收音机、四驱车，根本都靠镍氢电池驱动着。

　　为了写这篇文章，咱要了两组最新的镍氢电池，区别是来源没有锡产的松下爱乐普白皮（非FDK贴牌货）和GP超霸2000，装在松下冲牙器和D50/D100录音笔上用了数月。

　　不得不说，新款镍氢电池的放电体现比小时刻用的那一些强太多了。（因而，咱是非是应当再次买点四驱车？）

　　在此必需感谢索尼大法的研发部门，坚持运用AA电芯槽的可换电池设置，咱那堆索尼MD机、CD机、录音笔竟然随着时间转嫁，续航变得越来越长，而苹果们统统成了不插电就没有办法开机超越半小时的产业垃圾。

　　1年前（也便是上个月底）笔者在内蒙古试驾了一汽丰田的双擎系列，包括卡罗拉双擎、亚洲龙双擎、RAV4荣放双擎，对镍氢电池在-30℃下顺利充放电颇有感受。

　　实质上，丰田这组镍氢电池最低在-40℃也能事业，而笔者单反中的锂离子电池在-25℃的气温中只拍了100张照片就罢工了。

　　为何丰田在HEV车型上坚持运用古老的镍氢电池呢？

　　这时刻咱们得先从更多古老的电池配方聊起：

　　17世纪：荷兰莱顿大学（Leiden University）的彼得·范·穆森布罗克教授（Prof. Pieter van Musschenbroek）发明了莱顿瓶（Leyden jar），人类首次捕捉到了电，这也是第一个储电设施（冬天的毛衣不算）。

　　18世纪：意大利物理学家亚历山德罗·伏打（Alessandro Volta）发明了全球上第一组正规的化学电源——“伏打电堆”。

　　19世纪：Dr. William Cruikshank设置了第一款便于批量生产的电池，法国物理学家Gaston Planté发明了铅酸两次电池，电池与机动车在19世纪中页最初联合（如郭睿同事编撰的《电动车坎坷进行史》），爱迪生发明了可充电的铁镍电池，瑞典发明家Waldmar Jungner发明了镍镉电池，

　　20世纪：6V铅蓄电池从1918最初装车，统治车子电气体系30好几年以后被12V铅蓄电池替代；世纪末锂离子电池获得了技艺性突破（索尼1991营运化）。

　　21世纪：锂离子电池在花费电子、新燃料车子、电动飞行器、柴电潜艇、产业制造、智能穿戴等范畴成就霸业。

　　全无疑问，21世纪是锂离子电池缔造历史的世纪，咱们再也离不开锂离子电池了，日前锂离子电池产业最重要的有之下几种解决方案：

　　既然锂离子电池的种类如许众多，制造本钱一年年下调，为何HEV非插电式混合能源车型都不喜爱用锂离子电池呢？

　　很容易：由于镍氢电池日前更廉价，重复生命更长（爱乐普就有2000个重复可用），也不简单烧。

　　更要紧的是，镍氢电池没有树枝状晶体发生，丰田1600万双擎家庭车型在全世界范畴内全没有产生过电池包自己燃烧车祸。

　　首次让便携式民用电子设施成为现实的是“大哥大”和镍镉电池（Ni-Cd）。

　　东西南北中，发财到广东。80年代末，一斤重的搬动手机映入香港与广州市场，2万多一辆的价值，充电10小时只能撑30分钟，镍镉电池回想效应强，得配一种放电器放空了再充，最佳每月发展一次深度充放电。

　　上图这类巨型的电池便是镍镉电池，可重复1100次（实质用起来差远了）。

　　镍镉电池是第一代电话电池，第二代则是今天主角镍氢电池（Ni-MH），第三代是革命性的锂离子电池（Li-ion）。这条路走了30好几年，每一步都十分很难。

　　80年代出生的读者应当还记得小时刻有个词汇叫“水素电池”，咱手头上刚好有三枚“水素电池”，当中那颗是索尼制造的，绿色两颗是国家内部的没有牌副厂货，日前市场上只能购到后者。

　　“水素”一词本来是日文，如是图翻译截屏和商品广告原图：

　　笔者找了一下镍氢电池的负极与正极的反映式，是下方这样的，这下子咱才晓得“水素”一词的来自：

　　作为镍镉电池的进级版，镍氢电池的能量密度更高，重量更轻，污染更少，重复生命更长。

　　镍氢电池的研发最初于1967年，戴姆勒-奔驰和大众车子那时参加了技艺研发（研发地点在Battelle Geneva Research Center），将近20年的时间终归研发出能量密度唯有50Wh/千克左右的镍氢电池。70年代，镍氢电池在人造卫星上有了利用（依据维基百科），但笔者并没有寻到详细的卫星型号。

　　镍氢电池在1985年才终归营运化，随后各种镍氢电池成功占领了咱们手里便携式电子设施的电池仓，后来被CD机打败的卡带机、后来被MD机打败的CD机、后来被MP3打败的MD机，中后期版本均改用了这类115×65×28毫米的“香口胶式水素电池”，标定电压1.2V，容量1400mAh左右。

　　索尼在1991年将锂离子电池投入营运化，但本钱高到可怕，于今全没压到一种合乎道理的价位（这也是各位感觉买电动车特别贵的原因）。

　　那末，大伙就接着用镍氢电池作为主流的两次电池吧。但是前期的镍氢电池，自放电（漏电）特别厉害，放到四驱车上面用倒非是甚么难题，由于充满电以后很快就被咱玩光了。但若放到低电耗长续航的用电设施上，例如石英钟、遥控器，就很使人抓狂了。

　　是以，笔者那时只有会采用一次电池来给这点设施供电，最经典的配方便是下图的白皮三个五，红白蓝配色跟大白兔奶糖一模一样，不同的是大白兔是神物，白皮555是垃圾中的战斗机。

　　后来日本三洋电机的eneloop镍氢电池很好地解决了这种自放电难题，2006年公布市场的第一代eneloop将1年的自放电比重缩减至20%，最低事业温度-10℃，重复次数1000次。

　　2009年松下采购了三洋电机50.19%的股份。2015年到市场的第五代eneloop，10年的自放电比重才30%，这意指着镍氢电池第一大的短板已被根本清除，拿来做低电耗长续航用电设施的供电也无难题了。

　　在电池界，eneloop“爱老婆”就代表着镍氢电池的最高水准。

　　镍氢电池（Ni-MH）的英文全称是Nickel-Metal Hydride，镍金属氢化物，这边的“金属”指的是金属互化物（intermetallic compound），此中分为两大类：

AB₅类：A = 稀土素材混合物（或）再加上钛（Ti）；B = 镍（Ni）、钴（Co）、锰（Mn）、（或许）加上铝（Al）。

AB2类：A = 钛（Ti）或钒（V），B = 锆（Zr）或镍（Ni），再加铬（Cr）、钴（Co）、铁（Fe）和（或）锰（Mn）。

　　此中AB₅类更常见，AB2类的容量更高。

　　其化学原理是可逆地造成金属氢化物：充电时，氢氧化钾（KOH）电解液中的氢离子（H⁺）会解放出去，由以上化合物消化并幸免造成氢气（H₂）以防电池构造被破坏；放电时，这点氢离子经由相反进程回到本来位置。

　　与锂离子电池一样，镍氢电池非是一个配方却是一全个电池配方系列，可分为容量型、功率型、耐低温型、低自放型。

　　容量型镍氢电池：索尼5号镍氢电池可行达到1.2V*4600mAh，能正面临决14500锂离子电池。

　　功率型镍氢电池：放电比功率可行达到1300W/千克（持续放电），差不多是锂离子能源电池的两倍。

　　耐低温型镍氢电池：-40℃超低温事业，可用容量、内阻差不多没差别。低温是锂离子电池的死穴。

　　低自放镍氢电池：至于是以刚刚提到的eneloop低自放电镍氢电池，全称是LSD Ni-MH，Low Self-Discharge Nickel-Metal Hydride。自放电率是镍氢电池的死穴所在。

　　镍氢电池有一个优势，便是电压低，电控容易，可行完美替代平凡的1.5V干电池，AA型（5号）和AAA型（7号）的镍氢电池的电压是1.2V，这是一种很要害的电压数字。

　　1.2V × 5 = 6V

　　1.2V × 10 = 12V

　　这意指着镍氢电池可行经过串并联组合轻松替代6V和12V电压平台的两次电池。

　　太深奥的东西不说，咱们干脆来一丝易懂易学的小结论吧，镍氢电池的优势有：

　　1、第一大的优势是平安性高，即便生产工艺不良、受外力挤压形状改变、短路、大电流放电（伴随发热）还不会像锂离子电池那样自己燃烧接下来自爆。

　　2、技艺老练，符合大范围制造，本钱较轻。

　　3、配方很少污染，对环境根本无作用。

　　4、低温功能好，秒杀锂离子电池。

　　5、重复生命长，2000-5000个重复非是难题，HEV车型的镍氢电池根本皆是终身免维护的。

　　6、回想效应小。

　　7、电芯绝对性比锂离子电池更高。

　　8、1.2V额定电压是个可以的数字，很简单凑整。（另外，最低放电电压是0.9V，满电1.4V，理解一下就行）

　　镍氢电池的劣势有：

　　1、能量密度太差，电芯单体能量密度唯有60-120Wh/千克，成组以后愈加惨不忍睹。

　　2、充电效能很矮，唯有66%左右，也便是34%的电量没被充进入，而锂离子电池充电效能可达95%。

　　3、自放电速度太高，三洋运用了新的阳阴极分隔层、新的阴极添加剂、新的超等晶体构造合金、更薄更坚固的外壳，达成了自放电的自咱救赎。

　　4、放电倍率也不够强，尽管曾经到了15C，但锂离子电池可行做到45C，是以给大众ID.R那种短跑爆发型的电动战车用镍氢电池的话就扑街了。

　　5、迅速充电功能简直是渣渣，1C曾经是镍氢的快充速度了……

　　6、高温概况下的充放电效能下降显著。

　　车子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。

　　咱们先来讲说通用，通用跟镍氢电池仍是有段故事可行讲讲的。一最初Stanford R. Ovshinsky弄出了一个可供量产的镍氢电池并申请了专利，1982年成立了Ovonic电池企业，通用车子1994年购置了Ovonics专利，随后用在了EV1后期版本上，便是下图这种。

　　通用EV1（纯电动）：业界著名的纯电动产业垃圾，真实的电驱先锋之作。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年这种年份算得上牛到不能不能的角色。

　　只是，很快通用就发觉本人彻底搞砸了，那批汽车终归用通用本人采购回去聚集销毁。

　　2000年10月，通用把专利售给了德士古汽油，一周后转手给雪佛龙。雪佛龙的子企业Cobasys一直制造着镍氢电池，后来又被SB LiMotive（三星SDI与博世合资）采购，2012年变成博世独资。

　　另一种派系是松下与丰田合资成立的Panasonic EV Energy（PEVE）企业，它们在90那年代公布了适用于新燃料车的高容量（28-95Ah）镍氢能源电池，用于1997年最初制造的丰田普锐斯，以及以后的本田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于今。Insight是本田第一代IMA混动体系的试验田，薄片电机放到P1位子，飞轮以后、变速箱此前，镍氢电池运用D型。

　　本田思域（一代混动）：本田Insight IMA构造的“功能版”，电机也在P1位子，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EV Plus（纯电）：本田给车子产业带来的前锋之作，第一种大型车子生产商抛弃弱炸天的铅酸电池，采纳镍氢电池来驱动车轮，1997-199之中在日本枥木造了300台，续航129-169km，放到2012年左右的华夏预计另有点竞争力。

　　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）技艺有专利抵触，这两家企业后来完成了专利共享合同，丰田应允福特用丰田的部分混动技艺，福特应允丰田用福特的部分柴油机技艺。

　　只是此刻福特根本都落下功课了，例如蒙迪欧混动就改用了镍钴锰锂离子电池（MKZ自然是同款），好处是能量转换效能更高，咱们测试蒙迪欧混动的时刻也被它的超低油耗吓到了。耐用性和可靠性？临时不太明白，卖得太少了。

　　福特Ranger EV（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高至57.3Wh/千克，续航提高至185km（72km/h匀速）。这玩意一直制造到2002年，没有人买的，皆是以市场试验目的租了出来，2004年名目终止的时刻悉数给召回销毁了。

　　丰田普锐斯（混动，1/2/3/4代）&丰田其它双擎混动车型：现在的第四代丰田普锐斯HEV双擎版本运用的是镍氢电池，这是一个超等长超等细的电芯（本来便是6个1.2V电芯串联起来），390×35毫米，6500mAh，电压为7.2V。

　　为了镍氢能源电池的专利，美系的Cobasys和日系的PEVE从2001年最初打了好几年官司，2005-2014年间PEVE支付了大笔专利特许运用费给Cobasys，以得到PEVE在北美出售镍氢能源电池的权限。

　　实质上，Cobasys根本已是废的（2007年最初就转舵探讨锂离子电池了），真实牛X大发的PEVE用镍氢电池周转了全个丰田双擎系列，前文咱们提到的数据是——全世界范畴内于今出售超越1600万辆，无一辆烧的。

　　对于丰田双擎镍氢电池的江湖传说另有更多半字，例如此前有一位来源美国硅谷洛斯加托斯（Los Gatos）小镇的普锐斯使用者就宣称，他的2004款丰田普锐斯开到35.5万英里（57万千米）的时刻才碰到了电池失效。

　　在美国，更换一套普锐斯镍氢能源电池的官方要价大概是4000美元（2.6万国民币），提供8-10年保修期。

　　现在，丰田是全世界HEV非插电式混合能源构造的技艺和销售数量老大，坚持镍氢电池路线成为了“技艺正确”的一种样本，此前运用松下丰田PEVE镍氢电池的本田和福特却纷纷离场。

　　镍氢电池曾经是一个老练的产物，日前世界市场年产量为12亿只左右，此中大型镍氢电池（车用镍氢能源电池）在2.5亿只左右，超越9成的大型镍氢电池是松下丰田PEVE制造的。

　　华夏镍矿总储量290万吨，隶属储量通常的国度，只是我们国家生产业本钱较轻，是以全球上好多镍氢电池制造商全在华夏设立了制造基地，例如松下的没有锡工厂，三洋的苏州工厂、汤浅的天津工厂。

　　小型镍氢电池，华夏的产量占全世界74%左右，超霸（东莞）、豪鹏（深圳）、科力远（长沙）、三普（鞍山）、比亚迪（深圳）是大头；大型镍氢电池，日本的产量占全世界95%左右，松下丰田PEVE在全世界范畴内全家独大。

　　镍氢电池的本钱一步步下调，未来可能可行替代差不多一部分的干电池，并应用其1000次以上的重复生命提供更没有问题环境保护扶持。

　　花费类电器产物（小型）和HEV能源电池（大型）是镍氢电池的两大使用者，另外还在安防和医疗等范畴有着广大利用，2019年国家内部产业范围是44亿元国民币，估计2020年在40亿元左右。依据中研普华资产探讨院的探讨汇报，镍氢电池的市场范围会在2025年达到48.83亿元左右。

　　在大型镍氢电池范畴，HEV非插电式混合能源车型已是且将是镍氢电池的独一大消费者，平安性高、本钱较轻、污染少、低温功能好、重复生命长是没有可替代的优势。只是在当今的新燃料补助政策下，镍氢电池曾经没期望映入补助行列并打败部分锂离子电池成为BEV纯电动车型的能源电池，由于能量密度太差、充电效能太差、放电倍率太弱、迅速充电太渣的特性，皆是被锂离子电池吊打的。

　　玩砸了么？咱怎样感觉好戏才刚刚最初啊。

　　尽管镍氢电池在BEV范畴打只是锂离子电池，但HEV范畴的占比是可行扩张的。《乘用车能源消耗量限值》和《乘用车能源消耗量评价方法及目标》正好推进我们国家乘用车新款汽车平均能源消耗量水准在2025年下调至4.0L/100km，单凭ICE内燃机技艺的提高是根本无期望的，例如给ICE加上电动机构成HEV节能能源总成。

　　隶属镍氢电池的节能车时期，正好默默到来。

（文：全球车子网 黄恒乐）