在当今全球积极推动可持续交通发展的大背景下,新能源汽车产业蓬勃兴起,成为汽车工业迈向绿色未来的中流砥柱。从产业特性来看,它具有战略性,肩负着缓解能源危机与减少环境污染的重任,是着眼于人类长远发展的关键布局。同时,新能源汽车融合了大量前沿科技,对原始创新有着极高要求,是传统汽车产业的一次全面升级换代。这一产业还具备系统性,需要电池、电机、电控等上下游产业链协同创新,才能构建起完整且高效的新生态。尽管在发展初期依赖政策扶持,但最终仍需接受市场的严苛检验,遵循市场规律实现自我造血与持续发展。并且,新能源汽车在产品类型以及能源来源上正朝着多元化方向迈进,为不同企业提供了丰富的发展路径选择。
在新能源汽车的核心部件中,电池性能至关重要,而电池的工作温度对其安全性、性能及循环寿命影响深远。当电池温度过高时,电池内部化学反应加剧,副反应增多,导致电池容量快速衰减,严重时甚至引发热失控,带来起火、爆炸等安全隐患。若温度过低,电池电解液粘度增加,离子传导速率变慢,电池内阻增大,致使电池充放电效率降低,续航里程大幅缩水。因此,精准、高效的电池热管理系统成为保障新能源汽车可靠运行的核心技术,浸没式液冷技术应运而生,并逐渐崭露头角。
浸没式液冷技术解析
浸没式液冷技术是一种先进的电池热管理方案,它将电池模块完全浸没于冷却液中,使电芯与冷却液直接接触。这种亲密接触的方式能够充分发挥冷却液高导热性能的优势,迅速且高效地将电池在充放电过程中产生的热量带走,确保电池始终处于适宜的工作温度区间。与传统的风冷以及冷板式液冷技术相比,浸没式液冷技术优势显著。风冷技术虽结构简单、成本较低,但其散热效率受限于空气本身较低的热导率与比热容,在面对高能量密度电池包产生的大量热量时,往往力不从心,无法满足高效散热需求。冷板式液冷通过冷却液在冷板内部循环,间接带走电池热量,虽散热效果优于风冷,但存在冷却不均匀的问题,电池模组不同部位之间容易出现较大温差,影响电池一致性与整体性能。而浸没式液冷技术凭借冷却液与电芯全方位、无死角的接触,实现了更均匀的散热效果,能有效减小电池模组内部温差,提升电池的安全性与稳定性,延长电池使用寿命。
CXF-130 电子氟化液在新能源汽车电池冷却中的卓越表现
在众多适用于浸没式液冷的冷却液中,电子氟化液以其独特性能脱颖而出,长先CXF-130 便是其中的典型代表。长先CXF-130 主要由纯度>99% 的全氟聚醚三聚体构成,通过对高纯度饱和氟碳烃进行精心混合调配制成。其具备一系列专为新能源汽车电池冷却场景量身定制的优势特性。
在散热性能方面,长先CXF-130 的导热系数为 0.088W/m・K,尽管从数值上看并非极高,但其特殊的分子结构使其在传递热量时表现出高效性,能快速将电池产生的热量传导出去。配合 130℃的沸点,在电池正常运行产生热量使冷却液升温的过程中,能保持稳定的液态,持续高效散热。当电池短时间内出现峰值发热情况,温度接近或达到冷却液沸点时,冷却液会发生相变,吸收大量汽化潜热,实现更强劲的散热效果,迅速抑制电池温度的进一步攀升。其比热容为 1.25J/gK,意味着单位质量的 长先CXF-130 能够吸收较多热量,在电池产热波动时,维持自身温度变化相对平缓,为电池提供稳定的散热环境。
材料兼容性关乎电池组的长期稳定运行。长先CXF-130 与电池组中常见的金属材料如 304 不锈钢、铝合金、纯铜 T2 以及黄铜 H62 等均能友好共处,不会发生腐蚀反应,确保金属部件的结构完整性与电学性能不受影响。对于塑料材质的连接件、防护外壳,像 PVC、PTEF、PPS、ABS 等,以及橡胶类的密封件,如 EPDM、NBR、PU、SBR 等,长先CXF-130 同样不会导致溶解、溶胀或硬化等问题,保障了电池包整体的密封性与结构稳定性,避免冷却液泄漏引发安全隐患。
安全稳定性是新能源汽车电池冷却液的重中之重。长先CXF-130 无闪点,属于不燃液体,从根源上杜绝了因冷却液起火引发的安全事故,为电池系统的安全运行上了一道坚固的保险。其介电强度高达 48kV(2.5mm 间隙),具备卓越的绝缘性能,即便在电池内部发生短路等异常情况时,也能有效阻止电流泄漏,防止冷却液导电引发电气故障与安全风险。并且,该电子氟化液膨胀系数低,在不同温度条件下,冷却液体积变化微小,降低了因热胀冷缩导致的电池包内部压力变化,减少了密封件损坏与冷却液泄漏的可能性。同时,其化学性质惰性较强,在电池组长期运行过程中,不易与电池内部逸出的微量气体或其他杂质发生化学反应,保证了冷却液性能的长期稳定,使用寿命长达 20 年,大大降低了电池热管理系统的维护成本与更换频率。
环保性也是 长先CXF-130 的一大亮点。它采用深度净化与精密配制工艺,主要成分全氟聚醚三聚体不损害臭氧层,ODP(臭氧消耗潜能值)为 0,GWP(全球变暖潜能值)处于较低水平,属于绿色环保型材料,符合当下全球汽车产业对可持续发展的追求,助力新能源汽车行业实现绿色发展目标。
在实际应用案例中,某知名新能源汽车品牌在其高端车型的电池热管理系统中采用了以 长先CXF-130 为冷却液的浸没式液冷方案。经过大量严苛的实车测试与市场验证,搭载该系统的车辆在高温环境下连续高速行驶时,电池温度始终能稳定控制在适宜区间,电池容量衰减速度明显减缓。在极端工况下,如快充过程中电池快速产热,长先CXF-130 能迅速响应,将电池温度峰值控制在比采用传统冷板式液冷技术低 10℃左右,有效避免了因高温导致的电池性能下降与安全风险。在低温环境下,车辆静置一夜后次日启动,电池性能恢复迅速,得益于 长先CXF-130 在低温下良好的流动性与散热性能,确保了电池内部温度均匀上升,提升了电池在低温环境下的可用容量与充放电效率。
长先CXCH-220 碳氢类冷却液的独特价值
除了电子氟化液,碳氢类冷却液长先CXCH-220 在新能源汽车电池冷却领域也展现出独特优势。长先CXCH-220 的热导系数达到 0.2W/m・K,高于 CXF-130,在散热效率上表现突出,能够更快速地将电池产生的热量传导出去,为电池提供高效的散热保障。其沸点>330℃,凝点<-40℃,拥有极宽的工作温度范围,无论是在严寒的北方冬季,还是酷热的南方夏季,甚至在高海拔等极端环境下,都能确保冷却液始终处于液态,正常发挥散热功能。这一特性使得新能源汽车在不同地域、不同气候条件下都能稳定运行,极大地拓展了车辆的使用范围与适应性。
在材料兼容性方面,长先CXCH-220 同样表现卓越。经过对多种金属与非金属材料的长期浸泡测试,在 304 不锈钢、铝合金、PVC、EPDM 橡胶等常见电池包材料表面,均未出现腐蚀、溶胀等不良反应,重量变化率与体积变化率均控制在极小范围内,为电池组的长期可靠运行提供了坚实保障。
安全环保性能上,长先CXCH-220 亮点十足。它的闪点>205℃,具备较高的阻燃性能,降低了电池热失控引发火灾的风险。其 ODP 及 GWP 值均为零,对臭氧层无破坏,无温室效应,且属于完全可降解型材料,在环保方面表现出色,契合新能源汽车产业绿色发展理念。并且,该冷却液饱和蒸汽压 1.53kPa(25℃),挥发量极低,不仅减少了冷却液的损耗,降低维护成本,还减少了挥发性有机化合物的排放,进一步提升了环境友好性。
以某新能源物流车项目为例,车辆在日常高强度的物流运输过程中,电池频繁充放电,产热量巨大。采用长先CXCH-220 浸没式液冷系统后,电池的平均工作温度降低了 8℃左右,电池一致性得到显著改善,相同电量下车辆的续航里程相比采用传统液冷技术提升了 10% 左右。同时,在电池循环寿命测试中,使用长先CXCH-220 冷却液的电池组,经过 1000 次充放电循环后,容量保持率仍高达 85% 以上,有效延长了电池使用寿命,降低了车辆运营成本。
新能源汽车浸没式液冷技术发展趋势
随着新能源汽车产业的持续高速发展,对电池性能与安全性的要求将不断攀升,浸没式液冷技术也将迎来更广阔的发展空间与更多创新机遇。未来,该技术将朝着高性能化与多功能化方向演进。一方面,通过研发新型冷却液、优化冷却系统结构与散热机理,进一步提升散热效率,确保在电池能量密度不断提升、产热量持续增加的情况下,仍能实现高效散热,维持电池最佳工作状态。另一方面,将智能温控、故障自我诊断与预警等功能集成到浸没式液冷系统中。智能温控功能可根据电池实时的充放电状态、环境温度等因素,精准调节冷却液流量与温度,实现更精细化的热管理。故障自我诊断与预警功能则能及时发现冷却系统潜在故障隐患,如冷却液泄漏、泵体故障等,并向车辆控制系统与用户发出警报,提前采取措施,避免故障扩大,保障行车安全。
在系统设计上,集成化将成为重要趋势。为降低系统复杂度与成本,减少零部件数量与连接点,未来的浸没式液冷系统将与电池包进行深度融合设计。将冷却液储存、循环泵、散热装置等部件与电池包结构一体化,优化系统布局,提高空间利用率,同时减少冷却液管路长度,降低冷却液泄漏风险,提升系统整体可靠性与紧凑性。
环保与可持续性也将是浸没式液冷技术发展的关键方向。随着全球环保意识的日益增强,对冷却液的环保要求将愈发严格。未来将加大对环保型冷却液的研发投入,开发可生物降解、低 GWP 值甚至零 GWP 值的冷却液产品,减少冷却液生产、使用与废弃过程对环境的负面影响。同时,在冷却系统设计中,将更加注重材料的可回收性与再利用性,从全生命周期角度降低资源消耗,推动新能源汽车产业实现绿色可持续发展。
针对不同类型新能源汽车的差异化需求,浸没式液冷技术也将实现定制化发展。例如,纯电动汽车注重续航里程与电池寿命,其浸没式液冷系统将着重优化散热效率与电池一致性管理;混合动力汽车由于发动机与电池协同工作,工况复杂,液冷系统需要具备更灵活的热管理策略,能够快速响应不同工况下电池的散热需求;而对于商用车,如物流车、公交车等,考虑到其运营特点与成本因素,液冷系统将在保证可靠性的前提下,更加注重成本控制与维护便捷性。
浸没式液冷技术凭借其在散热效率、温度均匀性、安全性等方面的显著优势,已成为新能源汽车电池热管理领域的核心技术之一。长先CXF-130 电子氟化液与 长先CXCH-220 碳氢类冷却液,以各自独特的性能特点,为新能源汽车电池冷却提供了优质解决方案,有力推动了新能源汽车产业的发展。展望未来,随着技术的不断创新与突破,浸没式液冷技术将在新能源汽车领域发挥更为关键的作用,助力行业迈向更高性能、更安全、更环保的发展新阶段。
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