給電動車“降降溫” 電池冷卻系統全面介紹

冷卻技術是電動車的核心技術之一，相比于傳統燃油汽車，因新增了大的發熱元件（電池，電機，控制器，充電器等），電動車冷卻性能就變得格外緊要。本篇文章我們就解析一下其中最緊要的電池冷卻系統。

總覽

電池常用的冷卻方式可以分為四種，即自然冷卻，風冷，液冷，相變冷卻/制冷劑直冷，一張表總結如下，他們的冷卻效率逐漸提升。

下面我們分別來解析這幾種冷卻方式，先說說自然冷卻，即不采用特別散熱措施，讓發熱部件通過自身表面與環境空氣進行熱交換來散熱。這是一種最原始也是最簡單的冷卻，因為沒有哪些使用，所以這里僅僅提一下。

風冷

通過空氣流過發熱部件表面帶走熱量。又分為兩類：倘若是利用汽車行駛與空氣相對運動將空氣引入電池組內部，那么稱為被動風冷；倘若通過風扇將空氣引入電池組內部，那么稱為強制風冷。

關于風冷系統，其風道的設計尤為關鍵，緊要分為串行和并行的方式，如下圖。串行結構簡單，但阻力大；并行結構較復雜占用空間多，但散熱平均性好。

風冷方式一般用于早期的電動車，但是也有一個奇葩，即日產Leaf。

液冷

利用液體工質，通過水道間接或筆直與發熱部件接觸，吸收熱量并帶到外部的散熱器；同時，通過風冷的方式給散熱器中的液體工質降溫，再將降溫后的液體工質送回發熱部件內部重新吸收熱量。

其中有液體工質可筆直接觸電芯的，比如硅油，蓖麻油等，也有液體工質通過水道間接接觸電芯的，如水和乙二醇等。目前水和乙二醇混合溶液用的比較多。

液冷是目前主流的冷卻方式，其代表為通用Volt：

以及特斯拉：

相變冷卻

利用材料在固液氣三態間發生轉變，在發熱部件工作時吸收熱量，不工作時散發熱量的一種方式。

目前相變冷卻還處于研究階段，但是還是有奇葩（引領業界潮流），寶馬i3如下：

總結

電池系統內部的熱量倘若得不到有效的控制，會引起電池的熱失控。電池溫度過高，會造成電池循環壽命降低，同時電池在充放電過程中也會發熱，存在失火等風險。此外，電芯之間的溫差也會使電池一致性降低。

因此，電池冷卻系統關于保證電池壽命，安全性和一致性至關緊要。在電動車“火熱”的背后，要電池冷卻系統來“降降溫”。

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