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熱管理産品更新“冷”與“熱”趨勢是什麼?

作者:儲能熱管理研究院

“儲能熱管理研究院”的研究員撰寫并釋出了這篇《熱管理産品更新“冷”與“熱”趨勢是什麼?》全套文章,這是其中内容之一。

熱管理産品更新“冷”與“熱”趨勢

1、産品更新核心趨勢一:換熱器液冷化

新能源電池熱管理主要包括風冷、液冷、相變材料等類型。随着政策影響下新能源車型升 級以及電池能量密度的提高,電池冷卻要求将越來越高,傳統的風冷已難以滿足要求,我們認為高效率的液冷方式将成為主流冷卻方式。

風冷是以低溫空氣為媒體降低電池溫度的一種散熱方式。該技術利用自然風或風機,配合 汽車自帶的蒸發器為電池降溫,系統結構簡單、便于維護,但存在降溫不均勻的問題,在 早期的電動乘用車應用廣泛,在目前的電動巴士、電動物流車中也被廣泛采納。使用風冷 系統國内外典型車型有日産聆風(Nissan Leaf)、豐田普銳斯、起亞Soul EV等。

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液冷降溫均勻、效率高,液體工質通過水道間接或直接與發熱部件接觸,吸收熱量并帶到 外部的散熱器。目前液體工質主要為水和乙二醇混合溶液(間接接觸)、油(直接接觸)。直冷是一種特殊的液冷。将空調系統的蒸發器安裝在電池系統中,制冷劑(R134a 等)在蒸發器中蒸發并快速高效地将電池系統的熱量帶走。

相變材料的研發方向以石蠟複合材料為主。石蠟相變溫度與電池最佳工作溫度比較接近, 并且成本比較低廉,但是石蠟熱導率比較低。目前對于動力電池領域,相變材料冷卻還處于開發階段,尚未商業化應用。

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2、産品更新核心趨勢二:加熱器熱泵化

引入熱泵系統的主要動因是新能源汽車不能使用發動機作為穩定的熱源來制熱。

目前,電動汽車的空調系統制熱功能主要由PTC電加熱器完成。當冬季行駛打開基于電加 熱的空調制熱功能時,幾乎一半的電量都用于制熱,會大大降低電池的電量和行駛裡程。用熱泵系統制熱則大幅提升行駛裡程。應用熱泵系統的代表車型:奧迪e-tron,榮威Ei5、 大衆e-Golf 、寶馬i3。

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3、産品更新核心趨勢三:壓縮機電動化

壓縮機主要用于汽車空調系統。汽車空調系統起着制冷、供暖、通風等作用,一般由壓縮 機、冷凝器、蒸發器、膨脹閥、控制器等組成。

傳統汽車壓縮機的動力來源于發動機,當發動機熄火後,車内空調系統也會停止運轉。而 新能源汽車空調系統由于動力類型發生變化,使用的壓縮機必須采用渦旋技術,電渦旋壓 縮機的結構複雜,較傳統壓縮機價格明顯。

熱管理産品更新“冷”與“熱”趨勢是什麼?

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