利多星智投：从风冷到热泵，电池热管理技术的进化之路

新能源汽车行驶几年后，续航里程便会出现“打折”情况，充电所需时间也会变长，在这种体验的背后，有一项关键技术发挥了决定性作用，那就是电池热管理系统。它具有重要意义呢，因为电池包是由大量单体电芯构成的，要是电芯之间的温度差过大，那么整个电池组的性能以及寿命就会明显下降。下面就跟随利多星智投一起学习下电池热管理的相关知识吧！

热管理系统的核心任务

对于电池热管理而言，其首要达成的目标，乃是让电芯持续处于适宜的温度范围之内，一般这个范围是在二十摄氏度到三十五摄氏度之间。更为关键且重要的一点是，绝对要保证电池包里面所有电芯的温度呈现出高度的均匀状态。之所以如此要求，是鉴于电芯材料对于温度是极其敏感的原因，一旦温度出现不均的状况，就会致使内阻呈现出不同的情况，进而会加快部分电芯的老化进程。

这种对于车辆性能表现有着直接关联的温度一致性，举例来说，在快充的情境之下，要是当中存在局部电芯温度过高的状况，那么系统就会自行限制充电功率以此来对电池提供保护，以至于造成充电时间时长被延长，同样的道理，在低温的环境里面，要是出现加热不均匀的情况，电池的放电能力同样会遭受影响，进而致使加速时缺乏有力的表现。

系统如何感知温度

要达到对温度的精确控制，首先得依靠全面的感知。现代的电池包里面布置了好多温度传感器，这些传感器被精心地放置在有可能产生热差异的关键地方，像边缘和中心区域。它们以非常高的频率收集温度数据。

这些即时数据会马上传送给电池管理系统的操控器，操控器里的算法会整合各种传感器的示数，构想出电池组的三维温度场，判定其整体是处在低温、高温状况还是正常状态，用于接下来的调控举措提供决策根据。

执行机构的精准调控

由控制器做出决策之后，指令会下发至一系列执行机构。其中，最为常见的执行机构是电子水泵以及电子膨胀阀，它们分别对冷却液的流量以及制冷剂的节流予以控制。等系统判断需要进行降温时，电子水泵便会提速，进而推动更多冷却液流经电池冷却板。

同时，电动压缩机有可能提升转速，以此来增强制冷效果，电子膨胀阀对开度加以调整，进而优化冷媒循环。要是有加热需求，那么系统就会连通电池包内的PTC加热膜，或者启动热泵的制热模式。所有的这些动作，目的都在于将电池温度迅速召回设定范围。

热量传递的技术原理

总体而言，热管理实际上作为热量传递工程而存，其主要借助传导、对流以及辐射这三种基本方式来操作。电池包内部当中情形下，电芯所产生的热量会优先在热界面材料方面传导向与之紧密贴合的冷却板之上，这属于热量传递的最初步骤。

冷却液流经冷却板内部，借助对流把热量带走，被加热的冷却液被泵送至车头的前散热器，在此处通过与外界空气的对流以及辐射，最终把热量散发至大气之中，此循环确保了电池热量持续导出。

主流技术方案的演进

工程师为应对不同需求，开发了多种技术方案。其中，最初级的是风冷方案，该方案依靠空气流动来散热，其成本低，且结构简单，曾在早期的微型电动车中被广泛应用。然而，由于空气比热容小，其散热能力有限，所以难以满足高功率电池的需求。

目前，主流的中高端车型，大多采用液冷方案，其借助冷却液，在密闭管路里循环，效率远超风冷，一些先进系统，像特斯拉以及国内主流厂商的方案，已然能够把电芯间的温差，控制在极小的范围之内，有效延缓了电池衰减。

未来发展趋势展望

伴随800V高压平台以及超快充技术的广泛应用，电池热管理遭遇更为严峻的挑战，未来技术会朝着集成化与智能化的方向迈进，集成化表现为把电池的热管理系统、电机的热管理系统以及座舱的热管理系统予以打通，如同华为的集成式热管理系统那般，借助多通阀达成热量的综合运用，进而提高能效。

体现在AI算法深度应用方面的是智能化，系统能够去学习车主的通勤习惯，还会结合天气预报，进而提前预判电池温度需求并且主动进行干预，比如说，在车主打算使用快充桩之前，系统能够提前把电池冷却到最佳温度，以此达成更快速、更安全的充电体验。