干货 | 多角度探索智能汽车与新能源汽车的“热管理”

在汽车里面，由于汽车所面对的环境温度在一个很宽泛的范围，所以对于汽车内部的热管理是一个很大的课题。汽车热管理的出发点更多偏向于“各个零部件没有热害风险”，每个零部件的性能、成本和发展趋势都是不一样的。在设计中，需要从考虑恶劣工况下部件热害风险，考虑低负荷工况下，热管理系统的效率，在冷热两种工况下的能量耗散和改善热效率。本文从部件和材料的角度来探讨一下设计和材料的问题。

1）锂电池在汽车行业里面的应用

锂电池是一个重要的能源，如前面所述，在汽车里面可以分为12V电池、48V电池、HEV高压电池、PHEV电池和BEV电池。这些电池从3.6Ah逐渐上升到200Ah以上。从热管理的角度，可以分为被动散热、 液冷和冷媒直冷等方式。

• 12V电池：辅助供电，电流大，需要被动散热
• 48V和HEV电池：能量回收，电流大，在设计中可以采用被动散热、风冷两种不同的形式，也有企业考虑选用液冷
• 动力电池：驱动车辆，功率输出持续性，目前主流的选择是采用主动冷却的方式进行

​图1 锂电池在汽车里面的应用

在汽车里面，锂电池的工作温度区间是有限的，如下图所示，在低温区和高温区，温度都会影响电池的工作特性，特别是在高温区影响电池寿命，低温区工作甚至会影响安全。

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图2 锂电池的工作区域

因此电动汽车的动力锂电池组热设计是保证电池可靠工作的关键技术，而如何把电芯的热量导出来是核心的设计考量因素。通常动力电池组液冷散热部分由液冷管和导热胶组成，液冷管包括内部的冷却液，重要完成锂离子电池组工作出现热量的散热，导热胶完成电芯与液冷管之间的热传导。导热胶是目前新能源电动汽车应用较为广泛的导热材料，能够在室温条件下通过加成固化反应形成一种柔软、有弹性且表面具有粘附性的有机硅弹性体，同时还具有优异的电气绝缘性能。

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