關于傳統燃油汽車而言,整車的熱管理更多的是集中與汽車發動機上的熱管系統上,而新能源車上整車熱管理與傳統燃油汽車的熱管理概念有巨大的差異,一般電動汽車的熱管理必須統籌規劃整車上的冷與熱,提高能源利用率,保證整車續航。

隨著新能源汽車的發展,尤其純電動汽車其續航里程的大小從某種程度上是客戶選擇是否購買的重要因素之一。有數據統計,一輛電動汽車在較惡劣工況下(尤其冬季)開空調情況下,其將影響整車續航能力的40%以上。所以相關于傳統燃油汽車,針對純電動汽車,如何綜合管理能量顯得尤為重要。下面給大家詳細解答一下傳統燃油汽車與新能源汽車在熱管理領域中重要差別點。

動力鋰電池熱管理為核心

與傳統汽車相比,新能源汽車熱管理要求高于傳統汽車,新能源汽車熱管理系統更復雜,不僅有空調系統,而且新增電池、驅動電機等部件都是具有冷卻需求。

(1)過低或過高溫度均會影響鋰離子電池性能和使用壽命,因而必須擁有熱管理系統。根據傳熱介質的不同,電池熱管理系統可分為風冷、直冷與液冷,液冷相對直冷成本更低,冷卻效果也優于風冷,具備主流應用趨勢。

(2)由于動力類型的變化,電動汽車空調使用的電動渦旋壓縮機價值量相比傳統壓縮機有明顯提升。目前電動汽車重要采用PTC加熱器進行采暖,冬天時嚴重影響續航里程,未來有望逐步應用制熱能效比更高的熱泵空調系統。

新能源汽車熱管理要求高

相關于傳統燃油汽車更多只需重視發動機的熱管理,新能源汽車熱管理系統要從系統集成和整體角度出發,統籌熱量與動力總成及整車之間的關系,采用綜合手段控制和優化熱量傳遞的系統。其可根據行車工況和環境條件,自動調節冷卻強度以保證被冷卻對象工作在最佳溫度范圍,從而優化整車的環保性能和節能效果,同時改善汽車運行安全性和駕駛舒適性等,同時汽車熱管理系統重要用于冷卻和溫度控制,包括乘客艙熱管理(空調系統)、動力總成冷卻等。因此相關于傳統汽車,新能源汽車的熱管理系統會顯得更為復雜、價值量更大。

多部件熱管理需求

新能源汽車熱管理系統相關于傳統汽車,一般新增了動力鋰電池、電機及電子部件等多部件多領域的冷卻需求。

傳統汽車熱管理系統重要包括兩部分:發動機冷卻系統和汽車空調系統。新能源汽車由于發動機、變速箱等部件變成了電池電機電控和減速器,其熱管理系統重要包括四部分:電池熱管理系統、汽車空調系統、電機電控冷卻系統、減速器冷卻系統。新能源汽車熱管理系統按冷卻介質分類重要包括液冷回路(電池及電機等冷卻系統)、油冷回路(減速器等冷卻系統)及冷媒回路(空調系統),涉及零部件包括控制部件(電子膨脹閥、水閥等)、換熱部件(冷卻板、冷卻器、油冷器等)與驅動部件(電子水泵與油泵等)。

新能源汽車熱管理系統高價值量

傳統汽車空調系統結構簡單,依靠發動機帶動空調壓縮機制冷,依靠發動機熱源制熱;純電動汽車由于沒有發動機,要依靠電動壓縮機制冷,依靠PTC加熱器制熱,結構復雜,且電池熱管理系統不僅要防止電池過熱,還要在電池過冷時進行保溫。整體來看,新能源汽車由于其熱管理系統比較復雜,對部件需求有所新增,形成新的電子膨脹閥、電池冷卻器、冷卻板、PTC加熱器等部件的需求。傳統汽車熱管理系統單車價值一般在2000元左右,新能源汽車熱管理系統單車價值可超過6000元,價值量明顯提升。

電池熱管理以液冷為應用趨勢

相關于傳統汽車絕不多數采用自然風冷的散熱模式,新能源汽車的電池熱管理系統對電池的性能和使用壽命影響巨大。

鋰離子電池最佳工作溫度范圍match約20-30℃,低溫時電池容量較低,充放電性能差;高溫時電池循環壽命會縮短,過高溫度工作甚至有爆炸等安全問題。此外,電動汽車動力鋰電池組是由多個電池單體通過串并聯方式組成,電池單體都緊密地布置在一起,在進行充放電時,各電池單體所match出現的熱量會互相影響,假如散熱不均勻,將造成電池組局部溫度快速上升,使電池的一致性惡化,使用壽命將大大縮短,嚴重時會造成某些電池單體熱失控,出現比較嚴重的事故。當動力鋰電池處于低溫環境中,電池的充放電性能會大大降低,導致電池無法正常工作。

新能源汽車熱管理系統與傳統汽車的差異

為了使動力鋰電池組保持在合理的溫度范圍內工作,電池組必須擁有科學和高效的熱管理系統,而液冷系統一般都是獨立運行,不受車輛行駛外界條件的影響,因此也是目前新能源汽車電池熱管理中最為穩定高效的熱管理處理方式之一,也是目前最受各大新能源車商親昧的熱管理方法。