【聚焦】热失控野马难驯？液冷电池热管理系统或许有招

随着我国新能源汽车保有量的迅速增长，安全性问题也日益突出。动力锂电池在过充电、碰撞情况下，容易引发冒烟、起火甚至爆炸等危险，而这些都是热失控这匹野马惹的祸。而要驯服这匹野马，就得为它套上热管理的缰绳。而动力电池的能量密度、使用寿命等性能也会受温度变化影响，所以热管理的作用就更加重要。

当前普遍使用的风冷技术

当前市面上所售的新能源电动汽车，所采用的电池热管理技术主要分为风冷和液冷两大类。而从现有电动汽车的动力电池冷却方式来看，风冷的比重仍然较大，是目前新能源汽车动力电池中应用广泛的散热技术。

与其他技术相比，风冷技术相对简单、安全，维护也方便。强制气流可以通过风扇产生，也可以利用汽车行进过程中的迎面风或者压缩空气等产生。日本丰田公司的混合动力电动汽车Prius和本田公司的Insight都采用了风冷技术，而通用、日产等汽车公司研制的热管理系统主要也是采用强制风冷形式。

风冷技术虽然能够在低成本的情况下，达到良好的散热性能，但是风冷技术的劣势也非常明显。与液冷技术相比，风冷技术与电池表面之间的热交换系数低，冷却、加热速度慢，电池箱内部温度均匀性不容易控制，电池箱的密封设计较难，防尘、防水效果较差。近期发生的多起电动汽车起火事件，也让许多人开始诟病风冷技术的热管理性能。

液冷技术越来越受青睐

随着应用环境对电池的要求越来越高，液冷技术正逐渐取代风冷技术成为各大车企的优先选择。从目前各整车厂发布的新车型来分析，大中型纯电动汽车继续扩大液冷系统的渗透率，而小型纯电动汽车乃至插电混动汽车，应用液冷系统的新车型也越来越多。

电池中国网了解到，目前国内外的典型车型如宝马i3、特斯拉Model S、通用Volt、华晨宝马之诺、吉利帝豪EV等都采用液冷技术。除此之外，还有更多的车企包括比亚迪、北汽、广汽、别克、云度、江淮、小鹏汽车、奇点汽车等都纷纷采用液冷技术。

特别值得一提的是，前不久刚刚上市的江淮汽车iEV6E运动版，是国内首款搭载21700三元电池的乘用车，同时也是国内首款采用液冷技术的微型纯电动汽车，iEV6E运动版装配的液冷式电池温控系统，可以将电池温度控制在15－35℃之间，在－30℃到55℃的环境下均可正常使用，有分析人士认为其温控性能可媲美特斯拉。

而据国外媒体报道，本田汽车公司今年推出的2018款Clarity插电式混合动力车，其电池组配备了液冷散热系统，这是该公司首次采用液冷散热系统，因为本田现有的混合动力车（HEVs）以及插电式混合动力车的电池组采用都是风冷散热系统。

此外，本田还将电池的能量密度和能量输出密度分别增加了110％和40％。因此，电池组的热量也随之增高。如果使用风冷散热系统解决热量问题，则必须在电池之间设置空气通道，从而会增加电池组的体积，还会很难确保有足够的内部空间。因此，本田电池组开始采用液冷散热系统，散热效果比风冷散热系统高约250％，可有效冷却电池组。

新能源汽车的更高要求

液冷技术的原理，是通过电池包内部的冷却液来带走电池在工作中所产生的热量，以达到降低电池温度的效果。简单说就是在电池包里放一根水管，需要降温的时候就往水管里灌冷水，通过冷水带走热量来降温，需要升温的话就灌热水。从使用的角度来看，液冷系统对于电池包的温度控制效果要优于风冷系统，液体介质的换热系数高、热容量大、冷却速度也更快。

有分析认为，早期用液冷技术的新能源汽车比较少，主要由于当时市场上以A00和A0级车型为主，该类车型对性能的要求不高，同时基于成本问题没有使用液冷技术。

随着补贴退坡和市场的进一步推广，新能源汽车的市场结构将会逐渐趋向于乘用车，A级以上的车型市场份额将提升，也将对续航里程、能量密度、电池容量、充电速率等性能提出更高的诉求。在保证整车性能的同时，还要保证一定的加速性能，所以液冷技术也就成为了主流选择。

有研究数据显示，预计到2022年动力电池冷却系统装配份额中，液冷技术占比将达到55％；按车型来看，插电式混动车型动力电池冷却系统液冷技术占比将达85％，纯电动车型动力电池冷却系统液冷技术占比将达44％。

当前，新能源汽车动力电池高镍化趋势明显，能量密度不断攀升，电池的安全性问题愈发重要，热管理方案逐渐成为新能源汽车的核心竞争力所在。整车企业、电池供应商对于热管理系统的投入也越来越大。而随着液冷等热管理技术的不断创新，让人们对新能源汽车有了更多的期待。

作者马云腾