于傳統(tǒng)燃油汽車而言,整車的熱管理更多的是集中與汽車發(fā)動機上的熱管系統(tǒng)上,而新能源車上整車熱管理與傳統(tǒng)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(tǒng)籌規(guī)劃整車上的“冷”與“熱”,提高能源利用率,保證整車續(xù)航。

隨著新能源汽車的發(fā)展,尤其純電動汽車其續(xù)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(shù)據(jù)統(tǒng)計,一輛新能源電動車在較惡劣工況下(尤其冬季)開空調情況下,其將影響整車續(xù)航能力的40%以上。所以相對于傳統(tǒng)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(tǒng)燃油汽車與新能源汽車在熱管理領域中主要區(qū)別點。

動力電池熱管理為核心

與傳統(tǒng)汽車相比,新能源汽車熱管理要求高于傳統(tǒng)汽車,新能源汽車熱管理系統(tǒng)更復雜,不僅有空調系統(tǒng),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電池性能和使用壽命,因而必須擁有熱管理系統(tǒng)。根據(jù)傳熱介質的不同,電池熱管理系統(tǒng)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(yōu)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(tǒng)壓縮機有明顯提升。目前電動車主要采用PTC 加熱器進行采暖,冬天時嚴重影響續(xù)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(tǒng)。

新能源汽車熱管理要求高

相對于傳統(tǒng)燃油汽車更多只需注重發(fā)動機的熱管理,新能源汽車熱管理系統(tǒng)需要從系統(tǒng)集成和整體角度出發(fā),統(tǒng)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(yōu)化熱量傳遞的系統(tǒng)。其可根據(jù)行車工況和環(huán)境條件,自動調節(jié)冷卻強度以保證被冷卻對象工作在Z佳溫度范圍,從而優(yōu)化整車的環(huán)保性能和節(jié)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(tǒng)主要用于冷卻和溫度控制,包括乘客艙熱管理(空調系統(tǒng))、動力總成冷卻等。因此相對于傳統(tǒng)汽車,新能源汽車的熱管理系統(tǒng)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(tǒng)相對于傳統(tǒng)汽車,一般新增了動力電池、電機及電子部件等多部件多領域的冷卻需求。

傳統(tǒng)汽車熱管理系統(tǒng)主要包括兩部分:發(fā)動機冷卻系統(tǒng)和汽車空調系統(tǒng)。新能源汽車由于發(fā)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(tǒng)主要包括四部分:電池熱管理系統(tǒng)、汽車空調系統(tǒng)、電機電控冷卻系統(tǒng)、減速器冷卻系統(tǒng)。新能源汽車熱管理系統(tǒng)按冷卻介質分類主要包括液冷回路(電池及電機等冷卻系統(tǒng))、油冷回路(減速器等冷卻系統(tǒng))及冷媒回路(空調系統(tǒng)),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(tǒng)高價值量

傳統(tǒng)汽車空調系統(tǒng)結構簡單,依靠發(fā)動機帶動空調壓縮機制冷,依靠發(fā)動機熱源制熱;純電動汽車由于沒有發(fā)動機,需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(tǒng)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(tǒng)比較復雜,對部件需求有所增加,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(tǒng)汽車熱管理系統(tǒng)單車價值一般在2000 元左右,新能源汽車熱管理系統(tǒng)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

相對于傳統(tǒng)汽車絕不多數(shù)采用自然風冷的散熱模式,新能源汽車的電池熱管理系統(tǒng)對電池的性能和使用壽命影響巨大。

鋰電池Z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(huán)壽命會縮短,過高溫度工作甚至有爆炸等安全問題。此外,電動汽車動力電池組是由多個電池單體通過串并聯(lián)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產生的熱量會互相影響,如果散熱不均勻,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,產生比較嚴重的事故。當動力電池處于低溫環(huán)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。

為了使動力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(tǒng),而液冷系統(tǒng)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Z為穩(wěn)定高效的熱管理處理方式之一,也是目前Z受各大新能源車商親昧的熱管理方案。