汽车热管理系统

     汽车热管理系统的作用愈发受到重视。早期汽车研究中并没有热管理这个细分领域，与之相关的主要有调节车舱温度的空调系统，帮助发动机降温的冷却系统等等。后来汽车消费者逐渐提高对空调的舒适度要求以及对节能降费的要求，国家也逐渐提高对油耗排放等要求；而且，在汽车电动智慧化浪潮下，新能源汽车高速发展，而新能源汽车的续航和安全等问题尤为突出，汽车热管理显得越来越重要，因此未来热管理行业需求的确定性高。

  汽车热管理是通过对热量的管理来实现车舱升降温及汽车各个系统的正常运行。车舱升降温主要通过汽车空调系统实现，汽车各个系统的正常运行主要通过其他热管理系统来实现。传统汽车和新能源汽车的热管理系统的具体构成具有一定差别，由于新能源汽车正在飞速发展，能够把握新能源汽车热管理系统需求升级机遇的企业，有望实现快速增长。

  电池热管理系统的作用是对电池的温度进行监控并根据需要主动控制电池温度。电池所处环境的温度决定了电池的性能，若温度过高会造成电池寿命缩减甚至引发安全问题，若温度过低会造成电池放电能力变弱，电池使用时间减少。

因此，需要对电池进行热管理，首先测量确定电池的最优工作温度范围，然后计算电池热场及对工作期间温度预测，根据这些资讯选择电池组的传热介质和设计散热结构，使得电池工作期间的温度保持在最优范围内。比如刀片电池采用创新的电池热管理方式，刀片电池的液冷板布置在电芯上方，同时在电芯与电芯之间设计了导热层，这种方案的热交换面积比传统方型电芯大很多，能够有效的将电芯的热量传递给水冷板，使得刀片电池的热管理效果较为优异。

  电池热管理系统按照技术类型划分为液冷系统（包括直接液冷系统和独立回路液冷系统）、风冷系统和相变材料系统，其中相变材料目前尚处于研究阶段。

   表：电池热管理技术对比

（1）液冷是主流的技术路线，未来有望保持主要地位

液冷系统按照技术不同，可以分为直接液冷系统和独立回路液冷系统。

直接液冷系统将电池包内部的板式蒸发器通入制冷剂R134a，并接入空调制冷剂回路，利用蒸发吸热，从而达到带走电池包热量的作用。使用该系统的代表车型有宝马i3、奥迪A6、宾士S400等。

独立回路液冷系统中电池设计有独立的冷却剂（水乙二醇）回路，当电池温度较低时（38-45℃），通过低温散热器进行冷却；当电池温度较高时（45℃以上），系统会通过电池冷却器Chiller与空调制冷剂回路进行热交换完成冷却；而当电池温度过低时，回路上的加热器如PTC加热器开始工作对电池加热。使用该系统的代表车型有江淮iEV7S、比亚迪宋、雪佛兰Bolt等。

作者:遠瞻智庫 發布日期:2021 年 03 月 02 日  汽車熱管理專題研究：汽車電動化浪潮下，熱管理重視度提升 https://kknews.cc/zh-hk/tech/g4n4a6e.html
文章編輯 高柏行銷團隊

作者 林唯耕教授 學歷 | 美國馬里蘭大學博士 現職 | 國立清華大學，工程與系統科學系，兼任教授 專長 | 電子構裝散熱、熱管、環路式熱管(CPL，LHP，PHP)、節能設計、太陽能儲熱與冷卻、熱流系統、電子元件之冷卻、雙相流、人造衛星暨高空飛行物之熱傳元件