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之前分析了工信部等四部门联合发布的《乘用车企业平均燃油消耗量与新能源积分并行管理办法》（以下简称双积分政策），双积分政策将对未来三年中国汽车产业发展方向产生重大影响。纯电动汽车的快速发展将是必然。今天咱们就聊聊纯电动车过去几年的发展，关键部件动力电池的温度管理之第1部分：动力电池的冷却技术原理。 一、惊人的纯电动汽车产、销量增长速度 大家都说中国的纯电动汽车市场比较火爆。你要是不信，我们就拿数据说话，在过去的六年里，中国市场的纯电动汽车产、销量节节攀升，基本保持着火箭般的上升速度，指数增长态势，并在2016年产、销量均突破40万辆大关。 过去六年产、销量的复合增长率是多少呢？高达105%，意味着每年都在翻倍增长，亲你震撼到了吗？ 二、动力电池和纯电动车什么关系 什么叫做纯电动车，顾名思义就是只依靠动力电池的能量进行驱动的汽车。百度百科里面的解释是纯电动车是指车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。 传统乘用车的动力源是汽油机，而纯电动车的动力源是动力电池。动力电池是否处于良好工作状态，将对纯电动车的动力性、经济性、安全性、使用寿命等产生重大影响。在过去的几年里，国内发生了数起纯电动汽车动力电池着火事故，给消费者造成重大损失。血的教训提醒着我们汽车设计开发人员，一定要精准控制动力电池的热安全。 三、动力电池的温度控制范围 动力电池着火的核心是什么？核心就是温度失控，动力电池内部的热量不能及时传递出去，造成温度急剧升高，从而引发火灾。优异的动力电池设计需要考虑动力电池在快速升温过程中及时将热量散失出去或者将动力电池温度控制在合理范围内。 动力电池温度控制的出发点是将动力电池始终处于良好工作状态。一般来说，过低的电池温度影响电池的充放电能力，过高的温度则影响电池的寿命和安全性。希望保证动力电池维持在20-35℃的温度区间内工作。 动力电池自身特性要求在低温状态下（0℃以下），只能够小电流的充放电；高于45℃对电池的安全和寿命将产生重大影响。动力电池的最佳和高效工作区间一般在20-35℃的狭小温度窗口下。为维持保证如此精细的工作温度窗口，尤其是南方炎热的夏天，动力电池的冷却就显得尤为重要。 四、动力电池的冷却技术路线 动力电池的冷却目前主要分为风冷和液冷两大类。风冷又分为自然对流、自然风强制对流和空调冷风强制对流；液冷分为冷却液冷却和制冷剂冷却。 风冷的典型代表是日产聆风Leaf：采用鼓风机（专门为动力电池冷却用）驱动空气通过空调制冷系统的蒸发器后变成冷风，再去冷却动力电池。目前该技术已经比较成熟，由于空气的比热较小，带走的热量较少，主要适用于动力电池散热量较小的情况。一般针对续航里程较短、整车重量较轻的情况。 强制空调风冷电池技术原理 冷却液冷却的典型代表是特斯拉：在整车空调系统上添加chiller（中间换热器），chiller内部有两个流道，一个流道内部流动的是冷却液，一个流道流动的是制冷剂。我们可以理解为千层饼，单数层为冷却液，偶数层为制冷剂，两者进行热交换。冷却液经过换热后变成低温冷却液流入到动力电池中，对电池进行冷却。目前该冷却技术也比较成熟，获得广泛应用。由于冷却液的比热容大，能够带走更大的散热量，主要针对大容量的动力电池，一般来说整车质量大、动力性强、续航里程长。 冷却液冷却电池技术原理 另外，制冷剂直接冷却动力电池技术也在发展，应用不是非常广泛，重要原因是制冷剂的压力一般能够达到3-4个大气压，压力较大，对系统的耐高压和密封要求非常高，风险稍大。 制冷剂直接冷却动力电池原理 结束语： 重点介绍过去六年纯电动汽车产、销量的迅猛增长，纯电动汽车关键部件动力电池的温度特性及要求，对动力电池的风冷、液冷等冷却技术路线进行分析说明。 |
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