新能源汽车的热管理系统扮演着举足轻重的角色。毕竟,电池这位“娇客”一旦遇到温度波动,就可能向车主“耍脾气”。目前市场上的新能源汽车热管理系统,大致可划分为风冷、液冷和冷媒直冷三大流派。究竟哪一种更胜一筹?在成本和后期维保方面又有何区别?接下来,让我们从技术层面一探究竟。
虽然电动车告别了庞大的进气格栅,省去了燃油车的巨型散热水箱,但电池的放电过程依然会产生热量,因此冷却系统必不可少。放电速度越快,产生的热量就越多。
电池的工作原理依赖于电压差,高温环境下电子更易被激发,导致电池两侧电压差减小。为确保电池在20-40摄氏度的最佳温度范围内工作,并保持内部温差最小化,冷却系统发挥着至关重要的作用。
内部温差大会导致电芯充放电速率不一致,进而影响电池组整体性能。过热或温度分布不均可能引发严重的安全问题,如容量衰减、热失控甚至火灾爆炸。因此,电动汽车行业在电池冷却技术上不断创新。
风冷技术以其简单结构和低成本受到部分微型电动车的青睐。然而,其散热效果有限,且易受外界温度影响,特别是在极端天气条件下,传热效率会大幅下降。
相比之下,液冷技术提供了更为高效的电池热管理方案。冷却液通过电池内部管道循环,带走产生的热量,同时在低温时能对电池组进行加热。
液冷系统以高比热容和传热系数的冷却剂为介质,显著提升了冷却效果。尽管成本较高,但它在提升电池组工作效率、稳定性和耐用性方面表现出色。然而,复杂的结构增加了电池组重量和体积,对车辆性能产生一定影响。
特斯拉的BMS冷却管理通过蛇形缠绕的冷却液管实现精准控温,这种设计在高端国产新能源车中得到了广泛应用。
雪佛兰Bolt采用的散热片液冷技术通过增加表面积提高传热速率,薄至1毫米的散热片设计既高效又节省空间。
冷媒直冷技术则利用整车空调系统的制冷剂进行冷却,其系统组成包括电动压缩机、双蒸发器、冷凝器等部件,实现了快速且高效的冷却效果。
这种冷媒直冷板设计简约而不简单,可拆卸性使其后期维修更换成本大幅降低。虽然无法直接加热,但配合独立的加热系统,依然表现出色。
综上所述,风冷技术成本低但效果有限,液冷技术高效但成本较高,而冷媒直冷则提供了一种性价比较高的中间方案。
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