新能源汽（qì）車散熱係統：“直冷+水冷”將成主要發展方向（熱工測試廠商）

隨著新能源動力電（diàn）池發展，國家鼓勵高密度、大功（gōng）率、快速（sù）充放（fàng）電新（xīn）能源汽（qì）車的發展。原有的新能源汽車采用空冷式散熱已經不能解決（jué）電池散熱問（wèn）題。液冷係統的優點是降溫速率快、均（jun1）溫性好、流（liú）體（溫度和流量）控製簡單和。液冷（lěng）散（sàn）熱係統已成（chéng）為新能源汽（qì）車必然趨勢。整車（chē）的熱管理係統就需要重新設計。

目前（qián）電池包(PACK)液冷散熱係統運行數據（jù）空白，新能（néng）源整（zhěng）車（chē）廠商就無法設計整車的液冷係統。整車廠商需要了（le）解如下（xià）數據：一）、電池包的合（hé）理溫度在10-30℃，低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（dòng）前預熱起到熱保護功能（néng），當汽車行駛後電池溫度超過30℃以上時就需要通過-30℃液冷係統降溫，此時需要通過多少流量液體？保證電池溫度控製在10-30℃範圍內，且汽車液冷係統管（guǎn）徑是固定的，那（nà）麽就需要調節壓力來控製流量。以此類推（tuī）隨著汽車冷（lěng）卻液溫度變化，為保證電池溫度冷卻液的流量、壓力也需（xū）要變化。二）、當高溫天氣，汽車冷卻液、電池包的溫度（dù）可能達到50℃以上，電池包的充放電工況如何？整車製（zhì）冷係（xì）統（車內空調空間降溫、電池包、電驅、發動機液冷（lěng）係統）冷量如何匹配，以便整車熱管理達到快速（sù）平衡。讓整車性（xìng）能、安全達到合理範圍內。以（yǐ）上數據就需要我司的（de）液冷熱工測試平台（tái）提供數（shù）據。

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

新能（néng）源動力電池組中的散熱係統，能夠起到為新能源動力電池組降溫的目的。新能源動力電池散熱方式有風冷、水冷和直冷三種。風冷模（mó）式中，散熱係統利用利用自然風（fēng）或風機，配合汽車自帶的蒸發器為電池（chí）降溫；水冷模（mó）式（shì）中，一般會（huì）將散熱器與（yǔ）製冷循環係統耦合起來，通過製冷劑將電池的熱量帶走；直冷模式中，散熱係統利用（yòng）製冷（lěng）劑蒸（zhēng）發潛熱的原理，在整車或電池係統中建立（lì）空調係統，將空調係統的蒸發器安裝（zhuāng）在電池係統中，製冷劑在蒸發器（qì）中蒸發並快（kuài）速地將電池係統的熱（rè）量帶走，從而完成對電池係統冷卻的作業。

風冷技術

風冷技術是目前新能源動力電池（chí）中應用廣泛的散熱（rè）技術。強製氣流可以通過風扇產生，也可以利用汽車行（háng）進過程中的迎麵風或者壓縮空氣等產生。與其他技術相比，風冷技術相對（duì）簡單、安全，維護也方便（biàn）。日本豐田公司的混合動力電動汽車Prius和本田公司的Insight都采用（yòng）了（le）風冷的形式，尼桑、通用等汽車（chē）公司研製的熱管理係（xì）統主要采用（yòng）強製風（fēng）冷形（xíng）式（shì）。

國內的（de）各種類（lèi）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（yǔ）國外（wài）水平相（xiàng）當，能夠在低成本的情況下，達到良好的散熱性能。

與液冷（lěng）技術相比，風（fēng）冷技術與電池表麵之間的熱交換係數低，冷卻、加熱速度慢，電池箱內部溫度均勻（yún）性不（bú）容易控製（zhì），電池箱（xiāng）的密封設計較難，防塵（chén）、防水效果較差。

水冷技術

水冷散熱係統主要包（bāo）括：電子水（shuǐ）泵、換（huàn）熱器、電池散熱片、PTC加熱器、膨脹水箱（xiāng）。

水冷技術是基於液體熱（rè）交換的冷卻技術，比風冷技（jì）術（shù）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（yǔ）電池壁麵之間（jiān）的熱交換（huàn）係數高（gāo），冷卻（què）、加熱速度快。但是采（cǎi）用水冷技術的係統更複雜，重量（liàng）大，維修和保養難度大，並且存在漏液的（de）可能（néng）。

國外對水冷技術研究較（jiào）早，應用（yòng）時間也較長，並且（qiě）隨著不斷的探索、實踐與改進，係統的熱交換係（xì）數以及冷卻加熱速度均已（yǐ）達到了較好的（de）水平，並且通過新材料的應用，國外水（shuǐ）冷（lěng）係統的重量也（yě）有所減輕。

目前國外主要在特斯拉、通用（yòng）沃藍達（Volt）、法國標致雪鐵龍、寶馬i3等汽車品牌中采用水冷技術。特斯拉Model S車型（xíng）采用（yòng）的（de）就是水冷技術對電池（chí）進行降溫。特斯拉在其電池排布、熱管理係統、電池管理（lǐ）係統上進行了非常深入的設計，以保證每個電（diàn）池單元都在監管之下，其狀態數據能（néng）夠被隨（suí）時反饋、處理。對於單個體積很小的電池單元，特斯拉將其獨立封閉在鋼製隔間裏，同時液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（wēn）差，也相對降低（dī）了電池（chí）自燃的風險。

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

據新思（sī）界產業研究中心發布的《2017-2021年新能源動力電池散熱係統市場現狀調研及投（tóu）資戰略研究報告》，目前（qián），相關汽車廠商如比亞迪、吉利等已將水冷產品應用到其新能源汽車當中。未來，隨著行業技術（shù）的不斷進步，“直冷+水（shuǐ）冷”的方式將成為市場研發的主要方向。

國內有江淮iEV7S等少量的新能源車采用了（le）水冷技術。江淮新能源（yuán）純電動SUV——iEV7S利用水冷技術，將電池包的溫度（dù）控製在10-35攝氏度之間，即便在零下30攝氏（shì）度（dù）的超低溫環境下，也（yě）可正常充電，不影響續航裏程。新一代電池包水冷技術，實現了電池低溫快速（sù）加熱，在環境（jìng）-30℃和電芯-15℃條件下，40分鍾內可將電池加熱至10℃以上，同時其優異的電池冷卻性能，滿足高速+快充連續行駛，電池高溫控製在35℃以下。

新思界產業研究員認為，在風（fēng）冷技（jì）術方麵，我國技（jì）術水平已經能夠達到水平，風冷散熱係統也已廣泛（fàn）被用於國（guó）內新能源動（dòng）力電池散熱係統。在水冷技術方麵，受技術水平限製，我國近年來才逐（zhú）漸有企業進行研究與生產（chǎn），雖（suī）然技術進步迅速（sù），但與國外相比，仍存在差距，未來還有較大的進步空間。

此外，水冷技術的（de）使用能夠較好地解決目前（qián）新能源汽車普遍麵臨的低溫使用（yòng）續航裏程降低、低溫無法充電等問題，改善用戶的用車體驗，促進新能源汽（qì）車的普及。基（jī）於此，水冷（lěng）技術未來會（huì）逐漸取代風冷技（jì）術。