新能源汽車(chē)市場(chǎng)的增長(zhǎng)，傳統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)新添了一種以動(dòng)力電池驅(qū)動(dòng)的方式，“熱安全”的問(wèn)題在整個(gè)行業(yè)成為焦點(diǎn)問(wèn)題，熱管理市場(chǎng)也會(huì)迎來(lái)一波新的增長(zhǎng)。

基于解決石油依賴(lài)程度和降低碳排放的訴求，中國(guó)政府推出一系列政策來(lái)推動(dòng)新能源汽車(chē)替代部分燃油車(chē)市場(chǎng)份額。

從2014年至2018年，中國(guó)新能源車(chē)市場(chǎng)從8.9萬(wàn)輛增長(zhǎng)至121.2萬(wàn)輛，增長(zhǎng)逾12倍。

新能源汽車(chē)市場(chǎng)的增長(zhǎng)，傳統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)新添了一種以動(dòng)力電池驅(qū)動(dòng)的方式，“熱安全”的問(wèn)題在整個(gè)行業(yè)成為焦點(diǎn)問(wèn)題，熱管理市場(chǎng)也會(huì)迎來(lái)一波新的增長(zhǎng)。

電池的“不安全因素”和驅(qū)動(dòng)作用，決定了其在熱管理系統(tǒng)中重要位置。并且，電池的工作溫度關(guān)系到電池的性能、壽命等重要因素，所以在適當(dāng)?shù)臏囟认鹿ぷ?，?duì)于電池來(lái)說(shuō)，相當(dāng)重要。

電池的“熱管理”不僅僅局限在給電池降溫，而是涵蓋其在“動(dòng)”和“靜”的狀態(tài)下溫度的平衡，主要狀態(tài)包括給電池加熱來(lái)進(jìn)行快速啟動(dòng)、高溫狀態(tài)下散熱、電池組內(nèi)的溫度均勻分布，整個(gè)系統(tǒng)還包括溫度監(jiān)測(cè)以及有害氣體排放的設(shè)置，這樣下來(lái)才算一套完整的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)。

不過(guò)這個(gè)三種熱狀態(tài)管理方式中，最終決定電池壽命及性能的，還是系統(tǒng)均溫的平衡能力。

現(xiàn)實(shí)情況是，極耳的溫度不完全代表極片的中心最高溫度，再加上疊片工藝不同傳熱途徑不同，所以單體電芯上溫點(diǎn)采集布置是不確定的。單體電芯組成的模組、包體，因結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、布置的差異也是完全不同的，所以溫度采集點(diǎn)的布點(diǎn)也是一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。

一個(gè)比較耗成本的方式是盡可能多地布溫度采集點(diǎn)，但是這就意味著會(huì)在電池包上有更多的累贅，電池能量密度和系統(tǒng)功率會(huì)受影響，同時(shí)車(chē)企在成本上也吃不消。但是如果要得到更準(zhǔn)確的溫度情況，溫點(diǎn)的采集自然是非常重要的。

在采集完溫度之后，接下來(lái)就是對(duì)于不同狀態(tài)下溫度的監(jiān)測(cè)了，電芯上布置溫度傳感器，連接導(dǎo)線(xiàn)到BMU里面的測(cè)溫電路中，對(duì)電池溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

根據(jù)此前愛(ài)馳汽車(chē)熱管理專(zhuān)家宋兆普給出的參考資料，不同狀態(tài)下單體電池之間的溫差應(yīng)該小于5℃-8℃（僅供參考）。

為了保證電池單體之間的均溫性，車(chē)企需要在不同車(chē)況下對(duì)電池進(jìn)行加熱和冷卻來(lái)保持電池的正常溫差，目前市面上比較被認(rèn)可的既能加熱又能冷卻的是電池?zé)峁芾砑夹g(shù)，包括電池加熱和電池冷卻。

液冷技術(shù)主要是通過(guò)液體來(lái)傳輸熱量，液體介質(zhì)的熱容量大、冷卻速度快，所以能夠比較快地降低最高溫度和均衡電池組溫度。同時(shí)，液冷系統(tǒng)比較靈活，可將動(dòng)力電池單體或模塊沉浸在液體中，也可以在電池模塊間設(shè)置冷卻通道，也可在電池底部采用冷卻板。

液冷是目前許多電動(dòng)乘用車(chē)的優(yōu)選方案，寶馬i3、特斯拉、通用Volt、吉利帝豪EV等都是使用的液冷技術(shù)，但是液冷的排列方式各異。

特斯拉采用蛇形的排列方式，而且最近還公布了一項(xiàng)新專(zhuān)利“液冷充電連接器”，這款連接器與充電站用的充電連接設(shè)備相類(lèi)似，能夠連接功率更大的直流快速充電器，且能夠幫助充電設(shè)備快速散熱。

Volt與特斯拉不同的是，冷卻通道是安在兩個(gè)軟包電芯之間。相較于蛇形冷板，液冷系統(tǒng)的壓力損失較小。

在液冷技術(shù)中，電芯的熱量通過(guò)導(dǎo)熱硅膠片傳遞至液冷管，然后由液冷管熱脹冷縮自由流動(dòng)運(yùn)輸熱量，啟動(dòng)前的電池預(yù)熱加熱片的熱量通過(guò)導(dǎo)熱硅膠片將熱量傳遞給電池組。

此外，主動(dòng)直冷也是部分車(chē)企的選擇方式之一。

制冷劑直接冷卻是指在整車(chē)或電池系統(tǒng)中建立一個(gè)空調(diào)系統(tǒng)，將空調(diào)系統(tǒng)的蒸發(fā)器安裝在電池系統(tǒng)中，制冷劑在蒸發(fā)器中蒸發(fā)從而快速將電池系統(tǒng)的熱量帶走。

加熱模式的話(huà)，目前主流是PTC水加熱方案，通過(guò)對(duì)適用直流電驅(qū)動(dòng)的陶瓷加熱器，為流通的冷卻液加熱，經(jīng)過(guò)電子水泵送至動(dòng)力總成進(jìn)行加熱工作。

筆者認(rèn)為，過(guò)渡期加熱方式將使用小功率PTC+熱泵的形式，后期以熱泵為主。

對(duì)于保持電池的均溫，除了借靠外力對(duì)其溫度進(jìn)行調(diào)控，影響電池溫度一致性的一個(gè)很大的原因是模組里面各個(gè)單體電芯之間的一致性，同一極片會(huì)因?yàn)橥坎己穸裙に嚧嬖跍夭?，所以在進(jìn)行溫度調(diào)控之前，做好電池的一致性也是一個(gè)很重要的因素。