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北方降温,热管理技术如何保障新能源汽车“要温度也要续航”?

刚入秋,北方就迎来了“断崖式”降温,短短数日,气温从近30℃跌零下,东北、西北的山间的有些地方更是早早覆上了皑皑白雪。这

刚入秋,北方就迎来了“断崖式”降温,短短数日,气温从近30℃跌零下,东北、西北的山间的有些地方更是早早覆上了皑皑白雪。这样的气温骤降对北方人来说早已习以为常,但新能源汽车车主们却开始坐立难安。

低温会不会让电池续航减少?冬季出行的电量焦虑,再次成为新能源的焦点。

低温给新能源动力电池带来的考验

从深秋到次年开春,低温环境始终是新能源汽车的一大难题,而作为车辆核心的锂电池,偏偏对温度极为敏感。

在低温加持下,电池内部的化学反应直接进入迟滞,活性显著衰减,内阻却在快速攀升。

相关研究数据显示,环境温度每下降10℃,电池内阻就会增大约15%。这一变化直接导致电池充放电效率骤降,续航里程自然跟着“缩水”,给车主的日常出行造成焦虑。

比续航衰减更棘手的是低温充电难题。常温下1-2小时就能充满的车辆,到了低温环境中可能需要4-5小时,甚至更久才能“满血复活”。

更危险的是,低温充电时,锂金属容易在电池负极表面沉积形成锂枝晶。这些细小的结晶如同潜伏在电池内部的“定时炸弹”,长期积累可能刺穿电池隔膜,引发内部短路。

这种情况不仅会造成电池容量永久性损耗,更可能诱发火灾等安全事故。

冬季取暖的高能耗则让续航困境雪上加霜。

对传统燃油车而言,发动机运转产生的余热就能轻松满足车内供暖需求,几乎不额外消耗能源,但新能源汽车的暖风系统完全依赖电能驱动的加热元件,这类元件能耗不低,会进一步加剧电量消耗,让本来就紧张的续航更加捉襟见肘。

热管理成为担当

面对低温带来的多重挑战,热管理系统成为了新能源汽车的“救星”。

其通过精密的控制策略和技术手段,对动力电池、电机、电控及空调等核心部件进行精准控温,确保所有组件都能在最佳工作区间稳定运行。

对不同型号的动力电池而言,热管理系统都是量身定制的。

当电池温度过高时,冷却水管、散热片等散热装置会迅速启动,及时带走多余热量,避免热失控风险;而在低温环境下,系统会借助PI加热膜(见下图)等加热装置为电池精准补温,助力电池温度回升至适宜区间,从根源上提升充放电效率和续航能力。与此同时,系统还能平衡电池组内各单体电池的温度,减少因温度差异导致的性能不均问题,有效延长电池整体使用寿命。

电机和电控系统的稳定运行,同样离不开热管理系统的支撑。

电机高速运转时会产生大量热量,若不能及时散热,不仅会导致效率下降、功率衰减,还可能造成部件损坏。热管理系统通过冷却液循环等方式及时带走热量,让电机始终处于正常工作温度。电控系统中的电子元件对温度也极为敏感,过高或过低的温度都可能引发故障,热管理系统通过调节工作环境温度,为电子元件提供稳定保障,确保整个控制系统正常运转。

在提升驾乘舒适性方面,热管理系统也发挥着重要作用。

寒冬时节,系统能快速为车内供暖,让驾乘人员感受温暖;同时通过优化能量分配策略,在满足制热需求的前提下尽可能降低能耗,让车主在享受温暖的同时减少续航焦虑。

创新科技赋能未来

除了当前已广泛应用的技术,未来新能源汽车热管理系统将朝着多技术深度融合的方向发展。

例如加热技术与能量回收技术的结合,能构建高效的能量循环体系。

车辆再制动时产生的动能,经能量回收系统转化为电能后,不仅可储存备用,还能直接用于电池或座舱加热,实现能量的高效利用,同时简化系统结构、降低成本。

系统集成化是另一重要发展方向。

部分新能源车型已开始将泵、阀、换热器等核心功能部件集成在一起,这种设计不仅使零部件数量大幅减少,还缩短了数米管路长度。管路缩短直接降低了约8%的管路热损失,提升了系统整体效率和可靠性;同时,系统体积和重量也得到有效控制,为车辆布局优化和轻量化设计创造了条件。

随着传感技术和算法的升级,热管理系统还将具备更强的智能化和自适应能力。

未来的系统可能配备温湿度、二氧化碳、压力等多种传感单元,实时精准感知车辆内外环境状态,做到最后肯定能与自动驾驶系统、导航系统深度融合。

比如当导航预判到前方路段拥堵时,系统会提前调整能量分配策略,减少不必要能耗;在自动驾驶模式下,可根据车辆行驶速度、加速度等信息,智能调整电机和电控系统的散热需求,保障车辆稳定运行。

行业专家提醒,冬季新能源汽车的性能和使用体验,很大程度上取决于热管理系统的配置。消费者在选购新能源汽车时,不妨将热管理系统的效率与效能作为核心考量指标。只有选准适合自己需求的车型,才能在寒冬里真正实现畅行无忧。

我是宝益科技,深入研究分享新能源汽车配件、动力电池热管理材料创新解决方案,如果您想了解更多的知识,或者对我有什么改进意见,欢迎在评论区留言。