新能源汽車散熱係統：“直冷+水冷”將成主要發展方向（熱工測試廠商）

隨著新能源動力電池發展，國家鼓勵高密度、大功率、快速充放電新能源汽車的發展。原有的新能源汽車采用空冷式散熱已經不能解決(jue) 電池散熱問題。液冷係統的優(you) 點是降溫速率快、均溫性好、流體(ti) （溫度和流量）控製簡單和。液冷散熱係統已成為(wei) 新能源汽車必然趨勢。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。整車廠商需要了解如下數據：一）、電池包的合理溫度在10-30℃，低溫天氣液冷係統可能達到-30℃，電池包內(nei) 部本身有發熱塊啟動前預熱起到熱保護功能，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(ti) ？保證電池溫度控製在10-30℃範圍內(nei) ，且汽車液冷係統管徑是固定的，那麽(me) 就需要調節壓力來控製流量。以此類推隨著汽車冷卻液溫度變化，為(wei) 保證電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，電池包的充放電工況如何？整車製冷係統（車內(nei) 空調空間降溫、電池包、電驅、發動機液冷係統）冷量如何匹配，以便整車熱管理達到快速平衡。讓整車性能、安全達到合理範圍內(nei) 。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(ge) 電池包（PACK）熱工測試過程中，同時需要以下設備同步工作，充放電設備（BMS熱管理係統）、步入式環境箱、熱成像儀(yi) 等。

新能源動力電池組中的散熱係統，能夠起到為(wei) 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。風冷模式中，散熱係統利用利用自然風或風機，配合汽車自帶的蒸發器為(wei) 電池降溫；水冷模式中，一般會(hui) 將散熱器與(yu) 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，散熱係統利用製冷劑蒸發潛熱的原理，在整車或電池係統中建立空調係統，將空調係統的蒸發器安裝在電池係統中，製冷劑在蒸發器中蒸發並快速地將電池係統的熱量帶走，從(cong) 而完成對電池係統冷卻的作業(ye) 。

風冷技術

風冷技術是目前新能源動力電池中應用廣泛的散熱技術。強製氣流可以通過風扇產(chan) 生，也可以利用汽車行進過程中的迎麵風或者壓縮空氣等產(chan) 生。與(yu) 其他技術相比，風冷技術相對簡單、安全，維護也方便。日本豐(feng) 田公司的混合動力電動汽車Prius和本田公司的Insight都采用了風冷的形式，尼桑、通用等汽車公司研製的熱管理係統主要采用強製風冷形式。

國內(nei) 的各種類型的新能源動力電池基本上采用風冷技術，國內(nei) 技術基本上與(yu) 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(yu) 液冷技術相比，風冷技術與(yu) 電池表麵之間的熱交換係數低，冷卻、加熱速度慢，電池箱內(nei) 部溫度均勻性不容易控製，電池箱的密封設計較難，防塵、防水效果較差。

水冷技術

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

水冷技術是基於(yu) 液體(ti) 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(nei) 部溫度更均勻，可與(yu) 車輛的冷卻係統整合在一起，與(yu) 電池壁麵之間的熱交換係數高，冷卻、加熱速度快。但是采用水冷技術的係統更複雜，重量大，維修和保養(yang) 難度大，並且存在漏液的可能。

國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(yu) 改進，係統的熱交換係數以及冷卻加熱速度均已達到了較好的水平，並且通過新材料的應用，國外水冷係統的重量也有所減輕。

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。特斯拉在其電池排布、熱管理係統、電池管理係統上進行了非常深入的設計，以保證每個(ge) 電池單元都在監管之下，其狀態數據能夠被隨時反饋、處理。對於(yu) 單個(ge) 體(ti) 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(ti) 到為(wei) 每一個(ge) 電池單元進行冷卻，降低彼此的溫差，也相對降低了電池自燃的風險。

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，水冷產(chan) 品呈現逐漸替代風冷產(chan) 品的趨勢。

據新思界產(chan) 業(ye) 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資戰略研究報告》，目前，相關(guan) 汽車廠商如比亞(ya) 迪、吉利等已將水冷產(chan) 品應用到其新能源汽車當中。未來，隨著行業(ye) 技術的不斷進步，“直冷+水冷”的方式將成為(wei) 市場研發的主要方向。

國內(nei) 有江淮iEV7S等少量的新能源車采用了水冷技術。江淮新能源純電動SUV——iEV7S利用水冷技術，將電池包的溫度控製在10-35攝氏度之間，即便在零下30攝氏度的超低溫環境下，也可正常充電，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加熱，在環境-30℃和電芯-15℃條件下，40分鍾內(nei) 可將電池加熱至10℃以上，同時其優(you) 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(chan) 業(ye) 研究員認為(wei) ，在風冷技術方麵，我國技術水平已經能夠達到水平，風冷散熱係統也已廣泛被用於(yu) 國內(nei) 新能源動力電池散熱係統。在水冷技術方麵，受技術水平限製，我國近年來才逐漸有企業(ye) 進行研究與(yu) 生產(chan) ，雖然技術進步迅速，但與(yu) 國外相比，仍存在差距，未來還有較大的進步空間。

此外，水冷技術的使用能夠較好地解決(jue) 目前新能源汽車普遍麵臨(lin) 的低溫使用續航裏程降低、低溫無法充電等問題，改善用戶的用車體(ti) 驗，促進新能源汽車的普及。基於(yu) 此，水冷技術未來會(hui) 逐漸取代風冷技術。