燃油车的热管理有三个任务[1]:发动机冷却、变速箱冷却、乘员舱制冷/制暖。 电动汽车的热管理三个任务:电机冷却、乘员舱制冷/制暖、动力电池冷却/加热。 燃油车的冷却方式基本成熟了,发动机水冷、变速箱油冷、乘员舱制冷用空调、制暖用发动机余热。正因为太成熟了,合资车企与供应商已形成了联盟,前4名供应商占总市场规模的55%左右,基本上没中国厂商什么事: 与之相比,电动车的冷却方式一直在进化:
一、电池冷却电池冷却,涉及到电池安全与寿命,置关重要。 最早的时候,电池采用风冷,暂且不提。后来普遍上了水冷,采用的是电池包底部冷却的方式。例如,岚图琥珀电池采用的是侧面隔热+底部散热的方案,电芯之间填充了有机硅聚合物+低密度隔热材料+阻燃剂的复合材料。 俗话说「堵不如疏」,与其严防死守单个电芯热失控的热量传递,不如想办法赶紧把热量给散出去。弹匣电池在方形电池的较小侧面设计了导热结构,相当于一定程度上增加了底部水冷板的散热面积。至于较大的侧面,采用了网状纳米孔(nano-porous)隔热材料。 至此,我们可以发现一个问题:既然散热如此重要,为什么不在方形电芯的最大侧面设计散热,而只在底部用水冷板隔靴搔痒呢?原因无它,技术难度太大。 麒麟电池捅破了这层窗户纸,大胆地采用了侧面水冷散热&隔热+较小侧面隔热的方案。 这种侧面冷却方式,有点像很早之前的通用汽车电芯之间的“毛细血管”冷却。只不过麒麟电池冷却效果更好、集成度也更高。 二、热泵空调虽然问的是冷却系统,但电动汽车的热泵空调还是值得说一下的。在冬季较冷的情况下,与PTC制暖相比,热泵空调可以显著降低能耗: 自2013年以来,热泵空调陆续有车企开始用。真正说普及起来,还是2020年之后以特斯拉Model Y用上热泵空调为标志: 从消费者的角度来看,只能区分有/无热泵空调。实际上,热泵空调的效果发挥好坏,很大程度上还取决于整车的热管理管路的设计。从特斯拉热管理的进化过程,我们可以看出整个行业的进步趋势: 第一代: 第二代: 第三代: 第四代: |
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