



隨著排放要求的日趨嚴格,電池技術和價格上的日益優化,基礎設施的不斷完善以及消費者對電動車接受度的不斷提高,從長遠來看,新能源汽車尤其是純電動汽車,將繼續保持其全球增長勢頭。
電動車上zui值錢的零部件就是電池。對于電池而言,歲月不是一把殺豬刀,溫度才是殺豬刀。不管電池技術水平有多牛,遇上極端溫度都得歇菜。所以電池熱管理系統應運而生。
關于三元鋰、三電系統這一類詞匯,咱們之前的掃盲班已經討論過了,jin 天咱們就來掰扯掰扯電動車的電池熱管理系統。對此我們專門請教了這一領域的專家,海拉中國區執行器項目負責人Lars Kostede先生。
熱管理系統是啥?
不要被這個術語唬住,就好比路邊的手機貼膜,說好聽點就是“高分子表面處理”。傳統燃油車上的發動機冷卻系統——也就是俗稱的水箱,還有就是車載空調,都屬于熱管理系統。“熱管理系統”更多的是一種統稱。
不同的熱管理系統針對不同的領域,例如水箱針對的就是發動機,而車載空調就是駕乘舒適性的zui大決定性因素——沒有之一。一輛車但凡空調ba工,底盤濾震能力再強,NVH再好又能怎樣?沒有空調的勞斯萊斯,不如奇瑞QQ——尤其是在這個季節,車主的命都是空調給的。而電動車電池熱管理系統,其實針對的就是動力電池而已。
電池為啥需要熱管理系統?
相對于燃油車,電動車“獨有”的安全隱患就是動力電池熱失控。熱失控發生之后,會產生類似熱核反應的鏈式傳播。以大家所熟知的18650三元鋰電池為例,若干個電池單元組成電池包,某顆電池單元發生熱失控之后,熱量會向周圍轉播,然后周圍的電池單元就會像放鞭炮似的一個接一個發生連鎖反應。在這個過程中,會引發包括中間溫度升高率,化學能產熱和電能產熱,還有傳熱對流等等在內的諸多研究課題。控制這樣的鏈式熱失控,zui簡單也是zui有效的辦法就是在動力電池單元之間加隔熱層——現在很多燃油車講究一點的話,也會在蓄電池外部包一圈隔熱層。
盡管隔熱層屬于是zui簡單的一種電池熱管理系統,但也是zui麻煩的一種熱管理系統,一方面隔熱層的厚度會直接影響電池包的整體體積;另一方面隔熱層屬于是“被動熱管理系統”,當電池包需要加溫或降溫的時候,隔熱層就會拖后腿。
傳統鋰電池的zui佳工況溫度在0-40℃之間。溫度太高的話,電池儲存能力和電池循環壽命都會降低。其實夏天地面溫度超過40℃是大概率事件,而且眾所周知的是,夏天密閉車內溫度或超過60℃,同理,電池包內部也屬于密閉空間,同樣也會很熱……對于電動車來說,完善的電池熱管理系統必不可少。
2011年在北美大規模銷售的某品牌電動車,正式由于電池熱管理系統比較簡單,5年后均出現了比較嚴重的電池容量衰減,以至于北美車主們不得不自掏5000美元更換電池。而溫度如果低于0℃的話,普通鋰電池放電能力就會相應降低——也就是俗稱的“跑電”。而且,溫度越低,電池的電離活性越差,就會導致充電效率降低即“充電難,容量低”。好的電池熱管理系統,在低溫充電前都會給電池包加熱升溫,接電狀態下甚至具備低能耗保溫功能。
電池熱管理系統是怎么工作的?
電池熱管理系統的工作原理和家用空調極為相似。簡單說來就是測控單元負責監測溫度,溫控總成驅動導熱介質完成zui終的溫度控制。只不過電池熱管理系統的溫控精度要比家用空調高很多,甚至可以對電池包內單個電池單元的溫度實施監控。
電池熱管理系統上常見的導熱介質主要是空氣、液體與相變材料這三大類。處于效率和成本因素,目前主流的電池熱管理系統大多采用液體作為導熱介質。而這類電池熱管理系統的he心部件就是泵機。目前海拉為新能源汽車的電池熱管理系統提供諸多he心零部件,zui具dai表性的就是電子循環水泵MPx,該水泵可按需jing zhun控制冷卻液的壓力和流量,將電動汽車的電池包的工況溫度保持在理想水準,從而實現電池系統的經久耐用。

