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なぜトヨタのハイブリッドはリチウム電池でなくニッケル水素電池が主力な...

なぜトヨタのハイブリッドはリチウム電池でなくニッケル水素電池が主力なのですか? クラウン、lS GS などはニッケル電池で時代遅れに感じます。プリウスも同様です。
Yahoo!知恵袋 4850日前
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ニッケル水素電池を電池を使うのは,下記4つの理由からです。

(1) 安全性
(2) 品質管理
(3) コスト
(4) ニッケル水素電池の改良

●トヨタのスタンスは?
トヨタは早くからリチウムイオン電池に取り組んでおり,内製リチウムイオン電池をマスプロのクルマに最初に搭載したのは,トヨタでした。

2002年 トヨタ・ヴィッツ インテリジェントパッケージ … トヨタ内製リチウムイオン電池を助手席足下に搭載し,アイドルストップ機能を実現(電圧48V)

当時,日産もリチウムイオン電池を研究していました。結局,NECから技術導入することにしました。過去の電気自動車はすべて他社製(ソニー,新神戸)です。つまりトヨタは,古くからリチウムイオン電池を研究してきており,高い技術を持っています

●安全性
リチウムイオン電池の正極材料が問題です。充電時,電圧制御を数十ミリボルト単位で不正制御になると,結晶構造が破壊され,短絡,発熱,発火,破裂にいたります。日産では結晶構造を維持しやすいマンガン系を選んでいます。ただマンガン系では出力密度が低いので,むずかしいところです。
もうひとつ難しいのは,電池に強い外力がかかると,やはり結晶破壊をおこすことです。つまり車両衝突時に,発火原因になる可能性があります。このため電池収納位置は,車室内空間の近辺に設ける必要があります。リチウムイオン電池を搭載した電気自動車の衝突安全性が高いのは,車室内空間を守るためというより,電池空間を守るためです。

●品質管理
このような結晶構造を維持させるためには,精密な充電制御だけではなく,結晶内の不純物管理が重要です。たとえばソニー製電池での発火事故は,これが原因といわれています。

●コスト
現在の電池コストは下記のとおりです。

・リチウムイオン電池 = 5~10万円/kWh (20万円/kWhでは,1台のEVも売れません)
・ニッケル水素電池 = 2.5~5万円/kWh

各車両の電池容量は

プリウス = 1.3kWh → 台数が多いので,納入コストは1.8~1.9万円
クラウン・ハイブリッド = 1.86kWh → 3.2万円

これからニッケル水素電池を使う目的のひとつがコストであることがわかります

●ニッケル水素電池の改良
リチウムイオン電池が安全性向上についての開発をしているあいだ,ニッケル水素電池が改良され,たとえばエネルギ密度を同じにした場合,出力密度は2倍くらいになっています。

●まとめ
約15年前には,リチウムイオン電池でなければと考えられていましたが,現在のハイブリッド車のような電池サイズを許容すれば,ニッケル水素電池でも十分使えます。このためリチウムイオン電池を選ぶには,下記の条件が必要になるでしょう。

・搭載容積の制約
・高出力密度 … 特にEV走行で必要
・将来性 … 生産設備への投資を考えると,将来性のあるリチウムイオン電池に一本化

●リチウムイオン電池では,トヨタは遅れていて,日産は進んでいるのか?
日産がNECから技術導入した方式は,ボンカレーのようなパッケージ(ラミネート構造)+マンガン系正極材料です。この組み合わせは,結晶破壊には強いものの,発電能力の劣ります。またラミネート構造は,単体でのエネルギ密度や放熱特性は優れていますが,組電池にすると,放熱特性が悪いため,せっかくの高エネルギ密度がいかせません。
トヨタでは,傘下におさめた富士重工からNECの電池情報(日産の電池のベース)はすでに分析済みでしょう。一般電池(18650)を大規模組電池にする技術についてもテスラ社より導入済みです。このようなことをいろいろ考え,自社開発を継続しつつも,パナソニック=三洋電機連合とタッグを組むトヨタの技術力が低いとはおもえません。

簡単ですが,ご参考になれば幸いです。
Yahoo!知恵袋 4844日前
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http://toyota.jp/.../crownhybrid_201002.pdf
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