新能源汽車散熱（rè）係統：“直冷+水冷”將成主要發展方向（熱工測試（shì）廠商）

隨著新能源動（dòng）力電池發展，國家鼓勵高密（mì）度、大功率、快速充放電新能源（yuán）汽車的（de）發展。原（yuán）有的新能源（yuán）汽車采用空冷式散熱已經不能解決電池散熱問題。液冷係統的優點是（shì）降溫速率快、均溫性好、流體（溫度和流量）控製（zhì）簡（jiǎn）單（dān）和。液冷散熱係統已成為新（xīn）能源（yuán）汽車必然趨勢。整車的熱管理係統就需（xū）要重（chóng）新設計。

目（mù）前電池包(PACK)液冷散熱係統運行數據空白，新能源整車廠商就（jiù）無法設計整車的液冷係統。整車廠商需要了解如下數據（jù）：一）、電（diàn）池包的合理溫度在10-30℃，低（dī）溫天氣液冷係統可能達到-30℃，電池包內部本身有發（fā）熱塊啟動前預熱起到熱保護功能，當汽車行駛後（hòu）電池溫度超過30℃以（yǐ）上時就需要通過-30℃液冷（lěng）係統降溫，此時需要通過（guò）多少流量液體？保證電池溫度控製在10-30℃範圍內，且汽車液冷係統管徑是（shì）固定的，那麽就（jiù）需要調節壓力來控製流量。以（yǐ）此類推隨著汽車冷卻液溫度（dù）變（biàn）化，為保證電池溫度冷卻液的流量、壓力也需要變化。二（èr））、當高溫天氣，汽（qì）車冷（lěng）卻液、電（diàn）池（chí）包的溫度可能達到（dào）50℃以上，電池包（bāo）的（de）充放電工況（kuàng）如何？整車製冷係統（車內空調空間降溫、電池包、電驅、發動機液冷係統（tǒng））冷（lěng）量如何匹配，以（yǐ）便整車熱管理達到（dào）快（kuài）速平（píng）衡。讓（ràng）整車（chē）性能、安全達到（dào）合理範（fàn）圍內。以上數據就需要我司的液冷熱工測試平台提供數據。

備注：在整個電池包（PACK）熱工測試過程中（zhōng），同時需要以下設備同步工作（zuò），充放電（diàn）設備（BMS熱管理係統）、步入式環境箱、熱成（chéng）像儀等。

新能源動力電池組中的散（sàn）熱係統，能夠起到為新（xīn）能源動力電池組降溫（wēn）的目的。新能源動力電池散熱（rè）方式有風冷、水冷和直冷三種。風冷模式（shì）中，散熱係統（tǒng）利用利用自然風或風（fēng）機，配合汽車自（zì）帶的蒸（zhēng）發器為電池降溫；水冷模式中，一般會將散熱器與製冷循環係統耦合起來，通過製冷劑（jì）將電池的熱量（liàng）帶走；直冷模式中，散（sàn）熱係統利用製冷劑（jì）蒸發潛（qián）熱的（de）原理，在整車或電池係統（tǒng）中建立空調係統，將空調係統的蒸發器安裝在電池係統中，製冷劑（jì）在（zài）蒸發器（qì）中蒸發（fā）並快速地將電池係統的熱量帶走，從（cóng）而完成對電池係統冷卻的作業。

風冷（lěng）技（jì）術

風冷技術是目前新能源動力電池中應用（yòng）廣泛的散熱技術。強製氣（qì）流可以通過風扇產生，也可以利（lì）用汽車行進過程中的迎麵風或者（zhě）壓縮空氣等產生。與其他技（jì）術相比，風冷技術相對簡單、安全，維護也（yě）方便。日本豐田公（gōng）司的（de）混合動（dòng）力電動汽車（chē）Prius和本田（tián）公司的Insight都采用（yòng）了（le）風冷的形式，尼桑、通用等汽車公司研（yán）製的熱（rè）管理係（xì）統主（zhǔ）要采用強製風冷形（xíng）式。

國內的各種類型的新能源動力電池基本上采用風冷技術，國內技術基本上與國外水平相當，能（néng）夠在低成本的（de）情況下，達到良好的散熱性能。

與液冷技術相比，風（fēng）冷技術與電池表麵之間的熱交（jiāo）換係數低，冷（lěng）卻、加熱速度慢，電池箱內部溫度均勻性不容易控製，電池箱的密封設計較（jiào）難，防（fáng）塵、防（fáng）水效果較差。

水冷技（jì）術

水冷散熱係統主要包括：電子水泵（bèng）、換熱器、電池散熱片、PTC加熱器、膨（péng）脹水箱。

水冷技（jì）術是基於液體熱交換的冷卻技術，比風冷技術效率更高，電動汽車電池組內部溫度更均勻，可與車輛的冷卻係統整合在一起，與電池壁麵之（zhī）間的熱交換係數高（gāo），冷卻、加熱速度快。但是采用水冷技術的係（xì）統更複雜（zá），重量大，維修和保養難度大，並且存（cún）在漏液的可（kě）能。

國外對水冷技術研究（jiū）較早，應用時（shí）間也（yě）較長，並且隨著不斷的探（tàn）索、實踐與改進，係統（tǒng）的熱交換係數以及冷（lěng）卻加熱速度均已達到了較好的水平，並（bìng）且通過新材料（liào）的應用，國外水冷係統的重量也有（yǒu）所減輕。

目前國外主要（yào）在特（tè）斯拉（lā）、通用沃藍達（Volt）、法（fǎ）國標致雪鐵龍、寶馬i3等汽車品牌中采用水冷技術。特斯拉Model S車型采用（yòng）的就是水冷技術對電（diàn）池進行（háng）降溫。特斯拉在其電（diàn）池排布、熱管理（lǐ）係統、電池管理係統上進行了非常（cháng）深（shēn）入的設計，以（yǐ）保證每個電池單元都在監管之下，其狀態數據能夠（gòu）被（bèi）隨時反饋、處理。對於單個體積很小的電池單元，特斯拉（lā）將（jiāng）其獨立封閉在鋼製（zhì）隔間裏，同時液（yè）冷係統可以具體到為每一個電池單元進行冷卻，降低彼此的溫差，也相對（duì）降低了電池（chí）自（zì）燃的風險。

近幾年，隨著我國新能源動力電池散熱係統技術的不斷進步，水冷（lěng）產品呈現逐漸替代風冷產品（pǐn）的趨勢。

據新思（sī）界產業研究（jiū）中心（xīn）發布（bù）的（de）《2017-2021年新能源動力電池散熱係統（tǒng）市場現狀調研及投資戰略研究報（bào）告》，目前，相關汽車廠（chǎng）商如比亞迪、吉利等已將水冷（lěng）產品應用到其（qí）新能源汽車當中。未來，隨著行業（yè）技術的不斷進步，“直冷+水冷”的方式將成為市場研發的主要方（fāng）向。

國內有江淮iEV7S等少量的新能源車采（cǎi）用了水冷技（jì）術。江淮新能源純電動SUV——iEV7S利用水冷技術，將（jiāng）電池包的溫度控製在10-35攝氏度之間，即便在零下30攝氏度（dù）的（de）超低溫環（huán）境下，也（yě）可正常充（chōng）電，不（bú）影響續（xù）航裏程。新一代電池包水（shuǐ）冷技術，實現（xiàn）了電池低溫快速加熱，在環境-30℃和電芯-15℃條件下（xià），40分鍾內可將電池（chí）加熱至10℃以上，同時其優異的電池冷卻（què）性能，滿足高速+快充連續行駛，電（diàn）池高溫控（kòng）製在35℃以下。

新思界產業研究員認為（wéi），在風冷技術方麵，我國技術（shù）水平已經能夠達到（dào）水平，風（fēng）冷散熱係統也已廣泛被用於國內新能源動力電（diàn）池散熱係統。在水冷技術方麵，受技術水平（píng）限製，我國近年來（lái）才逐漸有企業進行研究與生產，雖（suī）然技術進步迅速，但與國外相（xiàng）比，仍存在差距，未（wèi）來還有較大的進步空間。

此外，水冷技（jì）術的使用（yòng）能夠較好地解決目前新能（néng）源汽車普遍麵臨的低溫使用續航裏程降低、低溫無法充電等問題，改善用戶的用車（chē）體驗，促進新能源汽（qì）車的普及。基於此，水冷技（jì）術未（wèi）來會逐漸取代風冷技術。