剛剛過去的冬季可能還讓電動車車主們心有余悸，大家都知道，冬季是電動汽車的夢魘，不少車型的續航里程都會大打折扣，更嚴重的是，有些車型會因為低溫而開啟保護程序，導致無法充電。這些車型不乏采用“大廠“電芯的產品。其實，電芯之于電動汽車，猶如磚頭之于大廈。大廈的質量絕非僅僅受磚塊影響，整體的設計、施工無比重要。電動汽車同理，并不是說采購了某品牌的電芯就意味著高枕無憂。

動力電池是一個系統工程，電芯質量、成組技術、管理技術、溫控技術、生產工藝等等都是影響電池穩定性和壽命的重要因素。尤其是熱管理技術，對用車體驗有著非常大的影響。不同的熱管理方案會帶來截然不同的實際效果。下面筆者將為大家介紹常見的電池組熱管理方案。

?一、常見的4種冷卻方式

?1、自然冷卻

自然冷卻的原理利用空氣自然對流來換熱，通俗理解就是靠自然風吹。這是初級的散熱方案，優勢是結構簡單，成本低，占用空間較小；但缺點也很明顯，散熱效率低，無法適應大功率充放電冷卻需求，一般用于運行工況緩和、對成本非常敏感的二輪電摩以及部分低端汽車。

?2、強制風冷

強制風冷通過風扇將空氣引入電池包內部，強迫冷空氣流過電芯表面后排出，將電芯產生的熱量帶到外部。形象的理解就是，相對自然冷卻而言，強制風冷可以主動制造空氣流動，不再“靠天吃飯”，比自然冷卻效率更高一些，從而能更好的適應大功率充放電。不過，雖然強制風冷的散熱效率較自然冷卻有了較大提升，但仍然遠不及液冷。此外，風冷系統對進出風口的需求使得電池系統的密封性很難達到一個較高的等級水平。

?3、液冷

?液冷方式主要通過冷卻液為電池系統降溫。首先，冷凝器、壓縮機等設備為冷卻液強制降溫，低溫冷卻液流經電池系統內部與電芯發生熱交換以后，再流回熱交換器與低溫制冷劑進行熱交換，從而將電池產生的熱量帶出電池系統。液冷比風冷的散熱效率更高，能滿足大功率充放電的散熱需求，同時液冷散熱更均勻，電芯溫差小，對于增強電池系統穩定性、提升壽命有很大幫助。不過，液冷系統運轉時會消耗一定的能量，且相對風冷系統成本也略有增加。

?4、直冷

?直冷系統與液冷系統結構類似，但直冷會直接將汽車空調系統的制冷劑注入電池包內部，低溫的制冷劑可以更快速地帶走電池內部的熱量，散熱效率更高。但是直冷系統也有弱點，一是對系統氣密性要求高，對生產制造工藝提出了更高的要求；二是直冷系統的散熱均勻性不易控制，電芯溫差存在過大的風險。

?最為重要的一點，直冷系統無法集成加熱功能，需要通過另外安裝一套獨立的加熱系統（通常是加熱膜或者PTC組件）來應對冬季低溫。

?上述各項方案中，只有液冷系統可以利用現有結構實現夏季制冷,冬季加熱功能，同時保證電池系統的高密封等級水平，從而使電池快速恢復活性。

?總體來說，液冷方案能較好的滿足電池包散熱和升溫的問題，從而保障電池包大功率充放電的穩定性，生產工藝上相對容易實現，在性能、成本上達到了一個相對理想的平衡。

量產電動跑車前途K50就采用了液冷方案，以保障電池系統大功率輸出的時的穩定性。前途K50的電池系統由同為長城華冠子公司的華特電動提供，一家專注于新能源汽車關鍵零部件的供應商。在電動汽車整體解決方案尤其是液冷熱管理系統方面，華特電動無疑是最有實力的廠家之一。

?二、華特電動：液冷方案專家

?1、模塊化設計

華特電動研發的標準電池箱尺寸710*275*200mm，重量56kg，總能量7.88kWh。標準電池箱基于模塊化的設計理念打造，可以自由組合成不同形狀、不同容量、不同電壓的動力電池組，從而適配不同車型。當能量密度更高的電芯面市之后，整車廠只要需要訂購升級之后的標準箱替換，即快速推出續航更長的改款車型，無需修改車輛結構和電池包結構件，節約升級的時間及各項成本。

?2、液冷方案，應對冬夏嚴寒

?華特電動的標準箱采用了液冷的冷卻方案，同時集成了兩種冷熱交換方式：弱冷和強冷。當電池組溫度在45℃以下時，用散熱器來降溫，這樣可以節約系統能耗；溫度在45℃以上時，用靠壓縮機來降溫，快速散熱，保障電池系統在-40℃～60℃范圍內可以長時間持續穩定地工作。

?正如前方所述，風冷冷卻效率低，密封可靠性差，直冷冷卻方式是單冷系統，無法同時實現為電池加溫的功能。而華特電動的液冷結構不僅可以實現散熱功能，亦可以實現為電池加溫的功能。

?冬季，電池受低溫影響，活性會變差，充放電能力都會受到較大影響。華特電動的液冷系統可在極寒條件下（-30℃）保證電池組正常充電，并保證電池在低溫環境中正常放電，實現車輛0動力損失。

?另外，液冷加熱速度最快可以使電池升溫0.6℃/min，而加熱膜、PTC等方式最快僅0.3℃/min。不僅加熱速度方面有差別，華特電動的液冷方案加熱也更均勻，可將電芯溫差控制在5℃，而加熱膜和PTC加熱均勻性相對較差，電芯溫差約在8-10℃。

?電池單體溫差過大會使電芯內部的電化學反應速率出現不均衡，最終將導致單體壽命、容量、內阻出現差異，影響電池包的性能和壽命。華特電動的熱管理方案可以做到更小的溫差，這意味著更長的電池壽命，也意味著更低的返修率。

?液冷系統工作時會為冷卻液加熱或者制冷，要消耗一定的能量，因此華特電動在電池箱體保溫方面下了不少功夫，通過SMC殼體、云母片、保溫泡棉等創造絕熱環境，將電池整體用絕熱環境來封閉起來，盡最大可能減小外界環境對電池溫度的影響，從而保證熱管理系統自身超低能耗。

?形象一點理解，華特電動為電芯造了一幢房子，保溫效果特別好，所以房子的“空調”非常省電。這意味著整車能耗下降，更多的電量可被用于驅動車輛，續航里程、用戶體驗都有提升。?

總結：電池包是一個系統工程，并非各項配件的簡單拼湊，對廠家的設計、制造經驗有很高的要求。華特電動的產品已經在超大功率的電動跑車K50上成功應用，被證明擁有持續大功率充放電的能力，性能穩定，這近一步證明了其熱管理系統的卓越品質。

隨著消費者對電動汽車認識的日益深刻，具備優秀液冷熱管理系統的電池包，對于一款高品質電動車來說是日趨成為必須選項。擁有全套解決方案的華特也許會成為新時代的贏家。