新能源汽車散熱係統：“直冷+水冷”將成主要發展方向（熱工測（cè）試廠商）

隨著新能源動力電池（chí）發展，國家鼓勵高密度、大功（gōng）率、快速充放電新能（néng）源汽車的發展。原有（yǒu）的新（xīn）能源（yuán）汽車采用空冷式散熱已經不（bú）能解（jiě）決電池散熱（rè）問題。液冷（lěng）係統的優（yōu）點是降溫速率快、均溫性好、流體（tǐ）（溫度和流量）控製簡單和。液冷散熱係（xì）統已成為新（xīn）能源汽車必然趨勢。整車的熱管理係統就需要重新設計。

目前電池包(PACK)液冷散熱係統運行數據空白，新能源整車廠商就無法設計整車的液冷係統。整車（chē）廠商需要了（le）解如下（xià）數據：一）、電池包（bāo）的合理溫度在10-30℃，低溫天氣液冷係統可能達到-30℃，電池包內部本身有發熱塊啟（qǐ）動前預熱起到熱保護功（gōng）能，當汽車行駛後電池溫度超過30℃以上時就需要（yào）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（tǒng）管徑是固定（dìng）的，那（nà）麽就需要（yào）調節壓力來控製流量（liàng）。以此（cǐ）類推隨著汽車冷卻液溫度變化，為保證電（diàn）池溫度冷卻液的流量、壓力也需要變化。二）、當高溫天氣，汽車冷卻液、電池包的溫度可能達到50℃以上（shàng），電池包的充放電工況（kuàng）如（rú）何？整車製冷係統（車內空調空間降溫（wēn）、電池包、電驅、發動（dòng）機液冷係統）冷量如何匹配，以便整車（chē）熱管理達到快速平衡。讓整車性能、安全達到合理範圍內。以上數據（jù）就需要（yào）我司的液冷熱工測（cè）試平台提供數據。

備注：在整個電池（chí）包（bāo）（PACK）熱工測試（shì）過程中，同時需（xū）要以下（xià）設備同步工作，充（chōng）放電設備（BMS熱管理係統）、步入式環境箱、熱成像儀等。

新能源動力電池組中的散熱係統，能夠起到為新能源（yuán）動力（lì）電池組降（jiàng）溫的目的。新能源動力電池散熱方式有風（fēng）冷、水冷和直冷三種（zhǒng）。風冷模式中，散熱係統利用利用自（zì）然（rán）風或風機，配合汽車自帶的蒸發（fā）器為電池降溫（wēn）；水冷模式中，一（yī）般會將散熱器與製冷循環係統耦（ǒu）合起來，通過製冷劑將電池的熱量帶走；直冷模式（shì）中，散熱係統利用製冷劑蒸發潛熱（rè）的原理（lǐ），在整車或電池係統中建立空調係統，將空（kōng）調係統的（de）蒸發器安裝在電池係統中（zhōng），製冷劑在蒸發器中（zhōng）蒸發並快速地將電池係統的熱量帶走，從而完成對電池係統冷（lěng）卻的（de）作業。

風（fēng）冷技術

風冷技（jì）術（shù）是目前新能源動力電池中應（yīng）用廣（guǎng）泛的（de）散熱技術（shù）。強製氣流（liú）可（kě）以通過風扇（shàn）產生，也可（kě）以利用汽車行進過程中的迎麵風或者壓縮空氣等產生。與其他技術相比，風冷技術相對簡（jiǎn）單、安全，維護也方便。日本豐田公司的混合動力電動汽車Prius和本田公司的Insight都（dōu）采用了風冷的形式，尼桑、通用等汽車公司研製的熱管理係（xì）統（tǒng）主要采用強製風冷形式。

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

與（yǔ）液冷技術相比，風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性不容易控製，電池箱的密（mì）封設計（jì）較難，防塵、防水效果較差。

水冷技術

水冷散熱（rè）係統主要（yào）包括：電子水泵、換熱器、電池散（sàn）熱片（piàn）、PTC加熱器、膨脹水箱。

水冷技術是（shì）基於液體熱交換的冷卻技術，比風冷技術效（xiào）率更高，電動汽車電池組內部溫度更均勻，可與車（chē）輛的冷卻係統整合在一起，與電池壁麵（miàn）之間的熱交換係數高，冷卻、加熱速度快（kuài）。但是采用（yòng）水冷技術的係統更複雜，重量大，維修和保養難度大，並且存在漏液的可能（néng）。

國（guó）外對水冷技術研究較早，應用時間也較長，並且隨著不斷的探索、實踐與改進（jìn），係統的熱交換（huàn）係數以及冷卻加熱速度均已達到了較好的（de）水平，並且通過新材（cái）料的應用，國（guó）外水冷係統的重量也（yě）有所減輕（qīng）。

目前國外主要在特斯拉、通用沃藍達（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車型采用的就是水冷技術對電池進行降溫（wēn）。特斯拉在其（qí）電池排布、熱管理係統、電池管理係統上進行了非常深入的設計，以保（bǎo）證每個電池單元都在監管之下（xià），其狀態數據能夠被隨時反饋、處理。對於單個體積很小的（de）電池單元，特斯拉將其獨立封閉在鋼製（zhì）隔間（jiān）裏，同時液冷係統可以具體到為每一個電池單元（yuán）進行冷卻，降（jiàng）低彼此的溫（wēn）差，也相對降低了電池自燃的風險。

近幾年，隨著我（wǒ）國新能源動力電池散熱（rè）係統技術（shù）的不斷進（jìn）步，水冷產品呈現逐漸替代風冷（lěng）產（chǎn）品的趨勢。

據（jù）新思界產業研究（jiū）中心發布的《2017-2021年新能源（yuán）動力電（diàn）池散（sàn）熱係統市場現狀調研（yán）及投資戰略研究報告》，目前，相（xiàng）關汽車廠商如比亞迪（dí）、吉利等已將水冷產品（pǐn）應用（yòng）到其新能源汽車當中。未來，隨著行業技術的不斷（duàn）進步，“直冷+水冷”的方式將成為市場研發的主（zhǔ）要方向。

國內有江淮iEV7S等少量的新能源車采用了水（shuǐ）冷技術。江（jiāng）淮新能源純電動SUV——iEV7S利用水冷技術，將電池包的（de）溫度控製（zhì）在10-35攝氏度之間，即便在零下30攝氏度的超低溫環境下，也可正常充電，不影響續航裏程。新一（yī）代電池（chí）包水冷技術，實現了電（diàn）池低溫快速加熱，在環境-30℃和（hé）電芯-15℃條件下，40分鍾內（nèi）可（kě）將電池加（jiā）熱至10℃以上，同時其優異的電池冷（lěng）卻性能，滿足（zú）高（gāo）速+快（kuài）充連續行駛，電池高溫控（kòng）製在35℃以下。

新（xīn）思界（jiè）產業研究員認為，在風冷技術方麵，我國（guó）技術水平已（yǐ）經能夠達到水平，風冷散熱係統也已廣泛被用於國內新（xīn）能源動力（lì）電池（chí）散熱係統。在水冷技術方麵，受技術水平限製，我國近年來才逐漸有企業進行（háng）研（yán）究與（yǔ）生產，雖然技術進步迅速，但與國外相比（bǐ），仍存在差距，未來還有較（jiào）大的進步空間。

此（cǐ）外，水冷技術的使用能夠較（jiào）好地解決目前新能源汽（qì）車（chē）普遍麵臨的低溫使用續（xù）航裏程降低、低溫無法充電等問題，改善（shàn）用戶（hù）的用（yòng）車體驗，促進新能源汽車的普及。基於（yú）此，水冷技術未來會逐漸取代風冷技術。