日前，全中國(guó)各地夏季來(lái)得，電動(dòng)車(chē)也隨著天氣變熱漸漸“躁動(dòng)”起來(lái)。自2020年5月起，新燃料車(chē)子國(guó)度看管平臺(tái)共發(fā)覺(jué)79起平安車(chē)禍。在已查明起火機(jī)動(dòng)車(chē)狀況中，58%的機(jī)動(dòng)車(chē)起火由于電池難題，19%的機(jī)動(dòng)車(chē)起火由于磕碰難題。這使人們不得不從新審視新燃料車(chē)子的品質(zhì)和平安難題。為什么新燃料車(chē)子老是自己燃燒？背后全部的“罪”都得讓電池來(lái)背嗎？

《孫子?兵勢(shì)》：“故善戰(zhàn)者，求之于勢(shì)，不責(zé)之于人，故能擇人而任勢(shì)�！币馑际侵诬姴粐�(yán)、教育不明而致敗局，這皆是將領(lǐng)的過(guò)錯(cuò)。電池包中的每個(gè)電芯皆是為電動(dòng)車(chē)子增添能量的小兵，如何統(tǒng)領(lǐng)這點(diǎn)小兵，不讓它們“熱失控”而自己燃燒，并能在極其天氣下對(duì)它們“噓寒問(wèn)暖”，讓其得到更強(qiáng)的續(xù)航能力，背后須要一名出色的“將領(lǐng)”——熱治理體系。

■夏天，如何遏制自己燃燒這一兇手？

從2020年純電動(dòng)車(chē)型申報(bào)概況來(lái)看，有部分車(chē)型所裝載的三元鋰電池體系能量密度多達(dá)180Wh/千克甚而190Wh/千克。假如機(jī)動(dòng)車(chē)在熱治理體系上不達(dá)標(biāo)，這類(lèi)高能量密度的電池就很簡(jiǎn)單埋下平安禍患。

“工信部的這一準(zhǔn)則沒(méi)有疑設(shè)計(jì)了新燃料車(chē)子范疇電池平安性的一種新門(mén)檻�！狈ɡ讑W華夏首席技藝官顧劍民博士在與車(chē)子之家溝通時(shí)顯示。但在他看來(lái)，這項(xiàng)準(zhǔn)則有些“治標(biāo)不治本”，由于電動(dòng)車(chē)子平安的終歸指標(biāo)非是5分鐘提前警告，卻是不停提高設(shè)置和生產(chǎn)水準(zhǔn)，終歸達(dá)到單個(gè)電芯不失控，或許是單個(gè)電芯失控后不會(huì)引起全個(gè)電池包起火爆炸。

實(shí)是上，作為能量載體，本質(zhì)十足平安的電池是無(wú)的。每種電芯和電池體系在熱失控的進(jìn)程中存留相當(dāng)大差異，非是每全家車(chē)企都有能力筑起這5分鐘的“壽命墻”。單單把負(fù)擔(dān)轉(zhuǎn)移到能源電池上其實(shí)不適合，電動(dòng)車(chē)能否平安也與車(chē)企本身的技藝實(shí)力相關(guān)，電池?zé)嶂卫眢w系則是要緊的一種步驟。

為防止電池自己燃燒，熱治理體系這一“將領(lǐng)”的首要職責(zé)便是“控溫”，不讓底下的小兵（電芯）因熱失控而自己燃燒。電池的習(xí)性與人類(lèi)似，既受不了太熱，還不喜愛(ài)太冷，最適宜的事業(yè)溫度在10-30℃之中。當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)，電池?zé)嶂卫眢w系平常有兩種形式給電池降溫，即風(fēng)冷和液冷。

『特斯拉采納液冷式電池?zé)嶂卫眢w系』

風(fēng)冷，一句話(huà)解釋即“走路帶風(fēng)”，其技藝容易、本錢(qián)低（約為1200元）且便于維護(hù)，但它不容易達(dá)到散熱均衡，電池里面的全個(gè)溫度很簡(jiǎn)單發(fā)生差異。在電動(dòng)車(chē)進(jìn)行初期，源于占主導(dǎo)的磷酸鐵鋰電池?zé)岱�(wěn)固性較好，對(duì)散熱請(qǐng)求相對(duì)較輕，因而熱治理體系沒(méi)有需太繁雜，運(yùn)用風(fēng)冷技藝即可，早期代表車(chē)型有日產(chǎn)聆風(fēng)、北汽新燃料EC、豐田普銳斯等。

然則，日前電池的能量密度越來(lái)越高，不論是主流的高鎳三元電池，仍是對(duì)構(gòu)造大改裝的磷酸鐵鋰電池，都對(duì)電池?zé)嶂卫眢w系提議了更高的請(qǐng)求，當(dāng)前電池散熱體系正由風(fēng)冷向液冷傾斜。液冷最重要的經(jīng)過(guò)電池管道內(nèi)的液體來(lái)操控電池的溫度，降溫成果較好，使全個(gè)電池的溫度達(dá)到均衡，但缺點(diǎn)也很顯著，其技藝難度要大于風(fēng)冷，本錢(qián)高（約為3500元），以及空間大，假如車(chē)廠在熱治理體系設(shè)置上布置不佳，全個(gè)電池的能量密度就會(huì)下調(diào)。據(jù)統(tǒng)算，高爾夫GTE、蔚來(lái)ES6、比亞迪唐新燃料、特斯拉ModeModel 3等車(chē)型都采納了液冷形式，估計(jì)液冷技藝的市場(chǎng)滲透率已超60%。

俗話(huà)說(shuō)，一顆老鼠屎壞了一鍋粥。假如說(shuō)某個(gè)電池單體產(chǎn)生了熱失控，相鄰單體電池也會(huì)接踵熱失控并蔓延。有甚么法子可行早期預(yù)防？或許在發(fā)覺(jué)一種電池單體熱失控時(shí)就盡早“掐斷”它？

顧劍民叮囑車(chē)子之家，“電池平安非是某個(gè)技藝點(diǎn)的難題，卻是全個(gè)體系難題。電池?zé)嶂卫眢w系的基本效用是讓電池事業(yè)在必定的適宜溫度范疇內(nèi)，保持最好的運(yùn)用狀況和效能，用以確保電池體系的功能和生命，而非是在電芯熱失控后再阻止�！�

之前相關(guān)電動(dòng)車(chē)子自己燃燒的案例都活生生地表達(dá)，電動(dòng)車(chē)子一朝自己燃燒，唯有用大批的水降溫，單單用少許小型干粉滅火器基本沒(méi)有辦法遏制，多數(shù)概況是眼睜睜地看著它悉數(shù)燒光為止�！翱梢暎�電池?zé)嶂卫眄氁�在設(shè)置早期就干預(yù)，應(yīng)用一種集成的改良平臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)構(gòu)造、熱量、疲勞和生命等耦合來(lái)防止熱失控。一朝產(chǎn)生熱失控要馬上能監(jiān)測(cè)出并提早報(bào)警，讓駕馭員有充足時(shí)間逃離至平安位置�！鳖檮γ裾f(shuō)道。

自然，為了終極指標(biāo)，業(yè)內(nèi)在電池?zé)嶂卫砑妓嚿先圆煌Ｌ綄�。獲悉，美國(guó)Allcell Technology企業(yè)曾開(kāi)發(fā)出一款鑒于相變資料（可行在液態(tài)和固態(tài)之中變換的一個(gè)資料）的電池?zé)崾Э馗綦x資料PCC。在針刺實(shí)驗(yàn)中，一種由18650電池構(gòu)成的4并10串的電池組，在無(wú)運(yùn)用PCC資料時(shí)，一種電芯熱失控終歸激發(fā)了電池組中20個(gè)電芯產(chǎn)生熱失控，而采納PCC資料的電池組中，一種電芯熱失控并沒(méi)有激發(fā)其余電池組熱失控。該方法被以為是最有潛力的電池?zé)嶂卫磉M(jìn)行方向，但日前仍處于實(shí)驗(yàn)室階段。

■冬天，被凍的電池如何“續(xù)命”？

除了從新審視電動(dòng)車(chē)子的平安，續(xù)航也是客戶(hù)購(gòu)置電動(dòng)車(chē)子的一大焦慮難題。日前有不少新款汽車(chē)型在申報(bào)時(shí)稱(chēng)其續(xù)航能達(dá)到600km，甚而700km以上，但真實(shí)的實(shí)質(zhì)成果如何？“電動(dòng)車(chē)申報(bào)的續(xù)航，實(shí)質(zhì)運(yùn)用打個(gè)8折，開(kāi)空調(diào)再打個(gè)6折�！币晃粯I(yè)內(nèi)人員對(duì)此調(diào)侃道。源于電池不受熱，還不耐寒，要確保電池在最適應(yīng)的溫度下事業(yè)，就要耗損眾多電量。

比較夏季，極寒天氣下愈是對(duì)電池是一個(gè)殺傷力。例如此刻的少許電話(huà)，在寒冷的大東北，假如不在電話(huà)背后貼暖寶寶，沒(méi)幾分鐘就只剩下60%的電量，再一會(huì)干脆給你關(guān)機(jī)了。電話(huà)變“磚頭”曾經(jīng)苦不堪言，如這類(lèi)概況換成在行進(jìn)的電動(dòng)車(chē)子上，儼然便是一場(chǎng)噩夢(mèng)。

關(guān)于慣例車(chē)子來(lái)講，啟動(dòng)機(jī)自身會(huì)攜帶大批熱量，冬天暖風(fēng)能源消耗很少，但關(guān)于電動(dòng)車(chē)子來(lái)講，少了啟動(dòng)機(jī)這一熱源，能源電池除了要給驅(qū)動(dòng)車(chē)子提供能量，還要再分出一部分精力在暖風(fēng)耗電上，損失極大。因而，一套完整的電池?zé)嶂卫眢w系還須要在冬季這一要害時(shí)候，為電池預(yù)熱，并協(xié)同空調(diào)熱治理體系，讓電池發(fā)揮出第一大的續(xù)航能力。

現(xiàn)階段，電動(dòng)車(chē)子的暖風(fēng)空調(diào)大都會(huì)格外安裝一種PTC加熱器作為補(bǔ)充。它的事業(yè)原理和咱們運(yùn)用的“熱得快”類(lèi)似，能使管道里的冷卻液快速升溫，給電池包供暖，其結(jié)構(gòu)容易、本錢(qián)便宜，但它的電能消耗龐大。

以上仍是保守的算法，冬季運(yùn)用PTC方案采暖對(duì)電池還是極大壓力。假如加熱效能達(dá)不上，電動(dòng)車(chē)子冬季續(xù)航減半也絕非是很夸張的說(shuō)法。

莫非就無(wú)一種更沒(méi)有問(wèn)題方法能給續(xù)航“保鮮”嗎？謎底是有的，新的熱泵空調(diào)能有用緩釋電動(dòng)車(chē)采暖帶來(lái)的續(xù)航難題。比較PTC的“電能轉(zhuǎn)化熱量”，熱泵體系是“電能搬運(yùn)熱量”，無(wú)能量損耗，制熱效能愈加高效。據(jù)Hanon探討，相同的環(huán)境下，熱泵采暖的制熱效能是PTC的1.8-2.4倍，且節(jié)能成果明顯，能將取暖形成的損耗路程降低至一半。

熱泵空調(diào)有這樣的優(yōu)勢(shì)，慣例車(chē)企們當(dāng)然不會(huì)冷眼旁觀，包括奧迪R8 e-tron、寶馬i3(參數(shù)|詢(xún)價(jià))、日產(chǎn)聆風(fēng)、起亞Soul以及捷豹I-PACE等已采納熱泵體系。在國(guó)家內(nèi)部，華域三電是最先實(shí)現(xiàn)熱泵空調(diào)量產(chǎn)的零部件公司，其熱泵空調(diào)配套了上汽乘用車(chē)麾下的榮威Marvel X和Ei5兩款電動(dòng)車(chē)。

『榮威Marvel X熱泵空調(diào)體系』

然則，熱泵體系仍處于進(jìn)行階段初期，搭載滲透率仍不足10%，技藝上還存留低溫發(fā)動(dòng)難、本錢(qián)高等難題。“在低溫概況下（-10℃至0℃區(qū)間），比較慣例的PTC加熱技藝，法雷奧的熱泵技藝可行將能耗第一大下降30%左右，可是在極寒概況下（低于-10℃），通常提議用熱泵和PTC一同來(lái)提供熱量，這也是日前產(chǎn)業(yè)內(nèi)的共識(shí)�！鳖檮γ駥�(duì)此顯示。

最近有一個(gè)經(jīng)典案例，特斯拉一會(huì)兒前宣告了一項(xiàng)對(duì)于熱泵體系的新專(zhuān)利，估計(jì)將起首利用于Modle Y。該技藝在設(shè)置中撤消了慣例PTC，卻是將一種低壓PTC（起協(xié)助效用）集成在熱泵空調(diào)里，再聯(lián)合電池體系、功率電子驅(qū)動(dòng)體系和全車(chē)的體系回路整合在一同，構(gòu)建了一套模塊化體系�！疤厮估�的這一‘打法’改變了軟件和硬件的關(guān)連，也改變了車(chē)企里面不同體系設(shè)置的協(xié)同概念，而這類(lèi)新的組織形式短期內(nèi)慣例車(chē)企不容易跟上�！币晃卉�(chē)子電子工程師對(duì)此點(diǎn)評(píng)。

『來(lái)自：Model Y汽車(chē)主人手冊(cè)』

■電動(dòng)車(chē)熱治理，國(guó)家內(nèi)部廠家的新奶酪？

與慣例汽油車(chē)比較，電動(dòng)車(chē)子的熱治理體系新加了電動(dòng)緊縮機(jī)、電子膨脹閥、電池冷卻器、PTC加熱器等部件，體系集成度及繁雜度更高，本錢(qián)由慣例車(chē)的1910元左右上升至電動(dòng)車(chē)的5280-9920元（2020年預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)）。關(guān)于零部件公司而言，電動(dòng)車(chē)熱治理體系是一塊新奶酪。

追溯往日，在慣例的車(chē)子熱治理范疇中，國(guó)外零部件巨頭電裝、翰昂、法雷奧、馬勒四家公司合計(jì)占據(jù)全世界車(chē)子熱治理市場(chǎng)54%的份額（2017年數(shù)據(jù)）。正由于此，這點(diǎn)公司在變換至電動(dòng)車(chē)熱治理范疇得心應(yīng)手，有先發(fā)制人的優(yōu)勢(shì)。

『法雷奧新燃料車(chē)子熱體系（包括熱泵和電池?zé)嶂卫眢w系）示意圖』

如法雷奧日前占據(jù)全世界電池?zé)嶂卫眢w系15%的份額，為諸如特斯拉Model 3等車(chē)型提供冷卻板，并在2019年拿下大眾ID.3、標(biāo)致e-208等電池?zé)嶂卫砑盁岜枚▎�，共�?shí)現(xiàn)營(yíng)收362億元，占企業(yè)總營(yíng)收23.7%；電裝在2017年研發(fā)的新款熱泵裝載于豐田普銳斯Prime PHEV上，事業(yè)范疇可擴(kuò)展至-10℃，比原來(lái)版本節(jié)能63%，讓得機(jī)動(dòng)車(chē)的續(xù)航路程提升21%；馬勒以熱泵為根基，開(kāi)發(fā)了一套集成式熱治理體系可提高電動(dòng)車(chē)冬季續(xù)航路程最多達(dá)20%，日前正好樣車(chē)測(cè)試中。

這樣來(lái)看，電動(dòng)車(chē)子熱治理這一焦點(diǎn)技藝又被國(guó)外公司掐住了“命門(mén)”？不十足是，空調(diào)體系由于技藝革新不多，慣例熱治理巨頭能把本人的優(yōu)勢(shì)順利平移，但電池?zé)嶂卫眢w系是一種十足新生的范疇，還無(wú)公司能夠搭起技藝壁壘。

國(guó)家內(nèi)部熱治理公司如銀輪股份、三花智控、奧特佳、松芝股份等近年也在踴躍拓展電動(dòng)車(chē)熱治理范疇。雖說(shuō)國(guó)家內(nèi)部公司有機(jī)會(huì)動(dòng)了電動(dòng)車(chē)熱治理這一奶酪，但他們更多是切入熱治理Tier2范疇，在體系集成能力上與世界熱治理巨頭比較仍有欠缺，如騰龍股份盡管向特斯拉提供熱治理零部件，但當(dāng)中還須要經(jīng)過(guò)翰昂美國(guó)企業(yè)發(fā)展集成。

從趨向上看，國(guó)家內(nèi)部慣例車(chē)子熱治理廠家從單個(gè)部件向體系集成化拓展已成勢(shì)必，如銀輪股份在2020年3月與特斯拉簽定合同，為其提供車(chē)子換熱模塊產(chǎn)物；企業(yè)熱泵體系將至今年下半年批量供貨于江鈴新燃料；2021年最初將向吉利PMA純電動(dòng)平臺(tái)配套熱交換總成產(chǎn)物�？梢�，新燃料車(chē)子所帶來(lái)的機(jī)緣有可能將熱治理市場(chǎng)的座次從新排位，而國(guó)家內(nèi)部廠家的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)來(lái)自于兩點(diǎn)：貼近市場(chǎng)和低本錢(qián)，未來(lái)還須要由Tier2上升到Tier1，綁定全車(chē)廠開(kāi)發(fā)更精細(xì)的熱治理體系，以提高本人的話(huà)語(yǔ)權(quán)。

■寫(xiě)在最終：

現(xiàn)在，新燃料車(chē)子補(bǔ)助新政延伸，同一時(shí)間還重申了“技藝目標(biāo)穩(wěn)固”，這都給了車(chē)企更長(zhǎng)的緩沖期。期望車(chē)企沒(méi)再盲目追求“能量密度”，還不要由于下降本錢(qián)而偷工減料，讓客戶(hù)陷入續(xù)航減半、平安等多重焦慮中。電動(dòng)車(chē)子想要“浪”，熱治理得先跟上。

關(guān)于未來(lái)新燃料車(chē)子熱治理的進(jìn)行，顧劍民提議了兩點(diǎn)趨向：一是智能化熱治理，熱治理體系未來(lái)必定會(huì)聯(lián)合智能座艙，為使用者帶來(lái)更舒適的體會(huì)，如自動(dòng)調(diào)節(jié)最適宜的座艙環(huán)境溫度；二是扶持快充和超充，充電難和充電慢是日前作用電動(dòng)車(chē)子使用者體會(huì)的兩大痛點(diǎn)，縮小充電時(shí)間，例如以特斯拉V3超充樁，須要快速帶走熱量，這也須要電池?zé)嶂卫眢w系來(lái)輔助達(dá)成。