簡述幾種常見的電池加熱方式
幾種常見的電池加熱方式
新能源汽車熱管理單車價(jià)值量較傳統(tǒng)汽車有大幅提升。相比傳統(tǒng)汽車,電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)為新增加的系統(tǒng),將帶來全新的增量未來隨著電池容量的增大,風(fēng)冷模式主要利用自然風(fēng)或者風(fēng)機(jī)愛配合汽車自帶的蒸發(fā)器為電池降溫,結(jié)構(gòu)簡單,單車價(jià)值量較低,僅需加熱器(PTC/熱泵)等價(jià)值較高的零件。
新能源汽車整套的電池液冷和加熱系統(tǒng)單車價(jià)值約為5000元以上相比傳統(tǒng)汽車的熱管理系統(tǒng)成本增加約80%。新增成本主要來自液冷模式下,電池中關(guān)鍵零部件:電子膨脹閥、冷卻板、電池冷卻器、電子水泵、加熱器。加上隨著汽車電動(dòng)化、智能化的大趨勢快速放量,新增的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)將使單車的價(jià)值有大幅度的提升。
2020年之后乘用車液冷比例會(huì)隨著新能源車型結(jié)構(gòu)優(yōu)化快速增加。在乘用車市場結(jié)構(gòu)中,A00和A0級別是目前的主流車型,這個(gè)級別的車型一般為純電動(dòng),由于其主要用于代步,車輛最高速度一般為100km/h-120km/h,所以對液冷系統(tǒng)的需求有限,很難成為液冷市場的目標(biāo)市場。
新能源乘用車市場結(jié)構(gòu)及液冷加熱比例預(yù)測
但隨著補(bǔ)貼退坡,和新能源市場的進(jìn)一步推廣,新能源乘用車的市場結(jié)構(gòu)將會(huì)逐漸趨向于傳統(tǒng)乘用車,即A00和A0級別的車型比例會(huì)下降,而其他車型比例將上升。隨著A00級別的份額下降,液冷系統(tǒng)的比例將迅速擴(kuò)大。
新能源汽車熱管理未來前景廣闊,2025年國內(nèi)市場超400億,電池?zé)峁芾磉_(dá)200億。按照國內(nèi)空調(diào)和電池?zé)峁芾淼膯诬噧r(jià)格和未來的滲透率來測算,NE預(yù)測2020年、2025年國內(nèi)的新能源汽車銷量按積極因素預(yù)測,有望達(dá)到200萬和500萬輛,相對應(yīng)的汽車熱管理市場空間分別105億、405億;電池?zé)峁芾硎袌龇謩e為80億、204億。也就是說,未來新能源汽車的電池?zé)峁芾韺⑦_(dá)到和傳統(tǒng)汽車空調(diào)一樣的整車熱管理份額。
多種方式單價(jià)及滲透率
整體來看,未來的熱管理冷卻將以液冷為主,加熱方式前期會(huì)以PTC為主,過渡期使用小功率PTC+熱泵的形式,后期以熱泵為主。隨著動(dòng)力電池Pack的性能和換熱需求的提升,對冷板的各方面要求也將提升,主流產(chǎn)品將由型材式冷板向其他形式過渡,同時(shí)對加熱的效率和能耗也相對應(yīng)的提出了更高的要求,PTC和熱泵的選擇將隨著各自的技術(shù)成熟度和成本優(yōu)勢做雙向的博弈。
不同液冷板和加熱方式對比
-液冷EV市場:當(dāng)前階段在售車型的快充基本在2C以下,所以成本較低的口琴管方案在這一階段會(huì)成為主流,隨著2C以上快充的普及,口琴管很難滿足需求,所以口琴管式的份額將會(huì)逐漸下降。目前正處于評估階段的吹脹式冷板有可能切入市場與沖壓式冷板競爭,托盤與液冷板的集成可以有效降低Pack的復(fù)雜度和成本。在吹脹工藝能保證產(chǎn)品品質(zhì)的情況下,由于其成本低、重量輕會(huì)有一定優(yōu)勢。
-液冷PHEV市場:PHEV市場以沖壓式冷板為主,由于PHEV工況特性,搭載快充的可能性不高,所以對換熱能力的要求有限。目前的沖壓式冷板已經(jīng)能夠滿足PHEV放電過程中的熱能,所以對換熱能力優(yōu)化的需求有限。
-加熱市場:目前新能源汽車還未大批量的銷售到北方市場,而對于北方低溫區(qū)域,傳統(tǒng)的空調(diào)已經(jīng)不適用;電動(dòng)空調(diào)使用單一的PTC加熱,其制熱效率較低,尤其是在冬天車輛啟動(dòng)和冷充電的時(shí)候能耗很高,冬天開空調(diào)后也會(huì)使續(xù)駛里程大幅下降,熱泵的制熱效率高,但是成本和系統(tǒng)復(fù)雜度也更高。目前更多加熱的方式依舊是采用PTC,因?yàn)槠鋬r(jià)格適中,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對簡單,只用在電動(dòng)空調(diào)的基礎(chǔ)上再增加閥體和板換同空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行并聯(lián)即可實(shí)現(xiàn)。未來隨著熱泵技術(shù)的不斷發(fā)展,效率再次提升、成本降低后,熱泵空調(diào)將成為熱管理的首選。












