電池冷卻系統(tǒng)可分為哪些種類?
液冷技術(shù)正在逐步替代傳統(tǒng)風(fēng)冷,成為各大車企電動(dòng)車配套的主流選擇。
近期,江淮新能源iEV6E運(yùn)動(dòng)版正式上市,其自主研發(fā)的液冷電池管控技術(shù)也首次應(yīng)用在微型電動(dòng)車型中。
據(jù)介紹,該款車型所搭載的液冷技術(shù)可將電池溫度穩(wěn)定控制在15-35℃適宜范圍內(nèi),-30℃~55℃環(huán)境溫度下車輛均可正常使用。同時(shí),該技術(shù)還保障了電池單失效不引發(fā)電池包起火、爆炸,確保了電池壽命、快充性能以及低溫性能和安全性能。
無獨(dú)有偶,別克即將于年內(nèi)上市的VELITE6PHEV也采用電芯級(jí)獨(dú)立液冷系統(tǒng)。據(jù)了解,VELITE6電池組內(nèi)的每一個(gè)單體電芯都能通過冷卻片,進(jìn)行散熱的循環(huán),確保每一個(gè)電芯的溫度相差在2攝氏度之內(nèi)。
有數(shù)據(jù)顯示,預(yù)計(jì)2022年動(dòng)力電池冷卻系統(tǒng)裝配中,主動(dòng)液冷技術(shù)將占比55%;按車型來看,插電式混動(dòng)車型動(dòng)力電池冷卻系統(tǒng)液冷技術(shù)將占比85%,純電動(dòng)車型動(dòng)力電池冷卻系統(tǒng)液冷技術(shù)將占比44%。
▌高能量、高倍率電池的必然選擇
按照熱量傳遞的介質(zhì)不同,電池冷卻系統(tǒng)可分為:風(fēng)冷、直冷和液冷。
風(fēng)冷主要分為自然冷卻和強(qiáng)制冷卻(利用風(fēng)機(jī)等),以低溫空氣為介質(zhì)。該技術(shù)在早期的電動(dòng)乘用車應(yīng)用廣泛,如日產(chǎn)聆風(fēng)、起亞SoulEV等,其存在的明顯問題是冷卻速度慢,效率低,內(nèi)部均溫性不佳。
直冷則采用制冷劑直接冷卻的方式,利用制冷劑(R134a等)蒸發(fā)潛熱的原理,在整車或電池系統(tǒng)中建立空調(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)并快速高效地將電池系統(tǒng)的熱量帶走。目前通過直冷的冷卻方式基本在電動(dòng)乘用車上,最典型的如寶馬i3(i3有液冷、直冷兩種冷卻方案)。雖然其降溫速度快,但均溫性差一些。
市場數(shù)據(jù)也直接印證了這個(gè)判斷。
調(diào)研數(shù)據(jù)顯示,目前國內(nèi)液冷市場增長主要來自于插電式混合動(dòng)力車。2017年11.9萬輛乘用車采用了液冷系統(tǒng),其中9.3萬輛為插電式混合動(dòng)力車,2.6萬輛為純電動(dòng)汽車。
出現(xiàn)這種情況的主要原因是,目前新能源市場以A00和A0級(jí)別的車型為主,處于這個(gè)級(jí)別車型一般為純電動(dòng),由于其主要用于代步,速度不高,對(duì)快充的需求也有限,所以對(duì)液冷系統(tǒng)的需求有限,很難成為液冷技術(shù)的目標(biāo)市場。
雙登富朗特總工佘沛亮博士表示:“三元材料過充時(shí)容易析氧,熱失控時(shí)容易自催化反應(yīng),速度太快,以致于無法避免爆炸、著火等風(fēng)險(xiǎn),因此,必須要控制好其工作溫度范圍”。
“做乘用車用的三元材料電池(也有個(gè)別磷酸鐵鋰電池)系統(tǒng)的電池企業(yè)、pack企業(yè)和車企一定會(huì)采用液冷系統(tǒng);部分物流車采用圓柱形三元材料電池系統(tǒng),也會(huì)采用液冷技術(shù)”。他補(bǔ)充道。
華霆?jiǎng)恿Ω呒?jí)研發(fā)總監(jiān)馬俊峰表示:“在補(bǔ)貼政策影響下,能量密度越來越高、續(xù)航里程增加,液冷將是標(biāo)配。目前公司都是液冷的電池包,去年銷售額5億,今年預(yù)計(jì)15-20億,目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)7億的銷售額。”
















