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PACK热管理液冷技术 高能量高倍率电池的必然选择

来源:钜大LARGE    2018-08-23    点击量:160

液冷技术正在逐步替代传统风冷,成为各大车企电动车配套的主流选择。


近期,江淮新能源iEV6E运动版正式上市,其自主研发的液冷电池管控技术也首次应用在微型电动车型中。


据介绍,该款车型所搭载的液冷技术可将电池温度稳定控制在15-35℃适宜范围内,-30℃~55℃环境温度下车辆均可正常使用。同时,该技术还保障了电池单失效不引发电池包起火、爆炸,确保了电池寿命、快充性能以及低温性能和安全性能。


无独有偶,别克即将于年内上市的VELITE6PHEV也采用电芯级独立液冷系统。据了解,VELITE6电池组内的每一个单体电芯都能通过冷却片,进行散热的循环,确保每一个电芯的温度相差在2摄氏度之内。


何谓液冷技术,就是利用冷却液热容量大且通过循环可以带走电池系统多余热量的性能,实现电池包的最佳工作温度条件。


高工锂电了解到,除上述两家车企外,目前国内外车企包括宝马、特斯拉、通用、雪佛兰、吉利、华晨宝马、北汽、广汽、云度、小鹏汽车、奇点汽车等在电池热管理系统上都在导入液冷技术。


一家大型pack企业高层表示:“早期用液冷技术的比较少,主要是市场以A00级车型为主,该类车型对性能的要求不高,同时基于成本问题没有使用液冷技术;而今年补贴政策偏重于长续航里程、高能量密度的电池,电池发热情况越来越严重,在保证整车性能的同时,还要保证一定的加速性能,液冷技术也就成为了主流选择。”


有数据显示,预计2022年动力电池冷却系统装配中,主动液冷技术将占比55%;按车型来看,插电式混动车型动力电池冷却系统液冷技术将占比85%,纯电动车型动力电池冷却系统液冷技术将占比44%。


▌高能量、高倍率电池的必然选择


按照热量传递的介质不同,电池冷却系统可分为:风冷、直冷和液冷。


风冷主要分为自然冷却和强制冷却(利用风机等),以低温空气为介质。该技术在早期的电动乘用车应用广泛,如日产聆风、起亚SoulEV等,其存在的明显问题是冷却速度慢,效率低,内部均温性不佳。


直冷则采用制冷剂直接冷却的方式,利用制冷剂(R134a等)蒸发潜热的原理,在整车或电池系统中建立空调系统,将空调系统的蒸发器安装在电池系统中,制冷剂在蒸发器中蒸发并快速高效地将电池系统的热量带走。目前通过直冷的冷却方式基本在电动乘用车上,最典型的如宝马i3(i3有液冷、直冷两种冷却方案)。虽然其降温速度快,但均温性差一些。


液冷是通过液体对流换热,将电池产生的热量带走,降低电池温度,介质主要为具有导电性的水等液体。液冷是目前许多电动乘用车的优选方案,国内外的典型产品如宝马i3、特斯拉、通用沃蓝达(Volt)、华晨宝马之诺、吉利帝豪EV。但需注意的是,液冷技术对密封性的要求较高,需要封闭式的液体管道,结构复杂。


相较于其它冷却技术,液冷技术的换热系数高、冷却速度快,对降低最高温度、提升电池组温度场一致性的效果显著;同时,热管理系统的体积也相对较小。


业内人士分析认为,目前电动汽车动力电池冷却方式中风冷的比重仍然较大,但随着电动汽车市场对续航里程、能量密度、电池容量、充电速率等性能提出更高的诉求,液冷技术将逐渐成为各大车企优先考虑的方案。


市场数据也直接印证了这个判断。


调研数据显示,目前国内液冷市场增长主要来自于插电式混合动力车。2017年11.9万辆乘用车采用了液冷系统,其中9.3万辆为插电式混合动力车,2.6万辆为纯电动汽车。


出现这种情况的主要原因是,目前新能源市场以A00和A0级别的车型为主,处于这个级别车型一般为纯电动,由于其主要用于代步,速度不高,对快充的需求也有限,所以对液冷系统的需求有限,很难成为液冷技术的目标市场。


而今年,新能源乘用车的市场结构正在发生变化。


根据乘联会厂家数据,2018年1-7月纯电动乘用车批发销售30.48万辆,同比增长90%。其中A00级车销售17.37万辆,同比增长63%;A0级车销售4.26万辆,同比增长295%;A级车销售8.63万辆,同比增长106%。纯电动车型结构正在加速升级。


同时,随着补贴门槛提高及终端用户对长续航里程的诉求越来越强烈,车企开始将高能量且兼具快充功能的动力电池做为首选。为适配车企需求,电池企业将选择能量密度更高的三元果博东方,在大倍率放电情况下,为控制动力电池温度及将温差控制在较稳定的范围内,液冷技术逐渐受到青睐。


双登富朗特总工佘沛亮博士表示:“三元材料过充时容易析氧,热失控时容易自催化反应,速度太快,以致于无法避免爆炸、着火等风险,因此,必须要控制好其工作温度范围”。


“做乘用车用的三元材料电池(也有个别磷酸铁果博东方)系统的电池企业、pack企业和车企一定会采用液冷系统;部分物流车采用圆柱形三元材料电池系统,也会采用液冷技术”。他补充道。


华霆动力高级研发总监马俊峰表示:“在补贴政策影响下,能量密度越来越高、续航里程增加,液冷将是标配。目前公司都是液冷的电池包,去年销售额5亿,今年预计15-20亿,目前已经实现7亿的销售额。”


一家大型pack企业高层表示:“随着电池性能逐步提高,液冷将成为新能源乘用车企的必然选择,今年纯电动乘用车中电池冷却系统液冷技术市场占比有望达到60%。”

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PACK热管理液冷技术 高能量高倍率电池的必然选择【钜大锂电】
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PACK热管理液冷技术 高能量高倍率电池的必然选择

来源:钜大LARGE    2018-08-23    点击量:325

液冷技术正在逐步替代传统风冷,成为各大车企电动车配套的主流选择。


近期,江淮新能源iEV6E运动版正式上市,其自主研发的液冷电池管控技术也首次应用在微型电动车型中。


据介绍,该款车型所搭载的液冷技术可将电池温度稳定控制在15-35℃适宜范围内,-30℃~55℃环境温度下车辆均可正常使用。同时,该技术还保障了电池单失效不引发电池包起火、爆炸,确保了电池寿命、快充性能以及低温性能和安全性能。


无独有偶,别克即将于年内上市的VELITE6PHEV也采用电芯级独立液冷系统。据了解,VELITE6电池组内的每一个单体电芯都能通过冷却片,进行散热的循环,确保每一个电芯的温度相差在2摄氏度之内。


何谓液冷技术,就是利用冷却液热容量大且通过循环可以带走电池系统多余热量的性能,实现电池包的最佳工作温度条件。


高工锂电了解到,除上述两家车企外,目前国内外车企包括宝马、特斯拉、通用、雪佛兰、吉利、华晨宝马、北汽、广汽、云度、小鹏汽车、奇点汽车等在电池热管理系统上都在导入液冷技术。


一家大型pack企业高层表示:“早期用液冷技术的比较少,主要是市场以A00级车型为主,该类车型对性能的要求不高,同时基于成本问题没有使用液冷技术;而今年补贴政策偏重于长续航里程、高能量密度的电池,电池发热情况越来越严重,在保证整车性能的同时,还要保证一定的加速性能,液冷技术也就成为了主流选择。”


有数据显示,预计2022年动力电池冷却系统装配中,主动液冷技术将占比55%;按车型来看,插电式混动车型动力电池冷却系统液冷技术将占比85%,纯电动车型动力电池冷却系统液冷技术将占比44%。


▌高能量、高倍率电池的必然选择


按照热量传递的介质不同,电池冷却系统可分为:风冷、直冷和液冷。


风冷主要分为自然冷却和强制冷却(利用风机等),以低温空气为介质。该技术在早期的电动乘用车应用广泛,如日产聆风、起亚SoulEV等,其存在的明显问题是冷却速度慢,效率低,内部均温性不佳。


直冷则采用制冷剂直接冷却的方式,利用制冷剂(R134a等)蒸发潜热的原理,在整车或电池系统中建立空调系统,将空调系统的蒸发器安装在电池系统中,制冷剂在蒸发器中蒸发并快速高效地将电池系统的热量带走。目前通过直冷的冷却方式基本在电动乘用车上,最典型的如宝马i3(i3有液冷、直冷两种冷却方案)。虽然其降温速度快,但均温性差一些。


液冷是通过液体对流换热,将电池产生的热量带走,降低电池温度,介质主要为具有导电性的水等液体。液冷是目前许多电动乘用车的优选方案,国内外的典型产品如宝马i3、特斯拉、通用沃蓝达(Volt)、华晨宝马之诺、吉利帝豪EV。但需注意的是,液冷技术对密封性的要求较高,需要封闭式的液体管道,结构复杂。


相较于其它冷却技术,液冷技术的换热系数高、冷却速度快,对降低最高温度、提升电池组温度场一致性的效果显著;同时,热管理系统的体积也相对较小。


业内人士分析认为,目前电动汽车动力电池冷却方式中风冷的比重仍然较大,但随着电动汽车市场对续航里程、能量密度、电池容量、充电速率等性能提出更高的诉求,液冷技术将逐渐成为各大车企优先考虑的方案。


市场数据也直接印证了这个判断。


调研数据显示,目前国内液冷市场增长主要来自于插电式混合动力车。2017年11.9万辆乘用车采用了液冷系统,其中9.3万辆为插电式混合动力车,2.6万辆为纯电动汽车。


出现这种情况的主要原因是,目前新能源市场以A00和A0级别的车型为主,处于这个级别车型一般为纯电动,由于其主要用于代步,速度不高,对快充的需求也有限,所以对液冷系统的需求有限,很难成为液冷技术的目标市场。


而今年,新能源乘用车的市场结构正在发生变化。


根据乘联会厂家数据,2018年1-7月纯电动乘用车批发销售30.48万辆,同比增长90%。其中A00级车销售17.37万辆,同比增长63%;A0级车销售4.26万辆,同比增长295%;A级车销售8.63万辆,同比增长106%。纯电动车型结构正在加速升级。


同时,随着补贴门槛提高及终端用户对长续航里程的诉求越来越强烈,车企开始将高能量且兼具快充功能的动力电池做为首选。为适配车企需求,电池企业将选择能量密度更高的三元果博东方,在大倍率放电情况下,为控制动力电池温度及将温差控制在较稳定的范围内,液冷技术逐渐受到青睐。


双登富朗特总工佘沛亮博士表示:“三元材料过充时容易析氧,热失控时容易自催化反应,速度太快,以致于无法避免爆炸、着火等风险,因此,必须要控制好其工作温度范围”。


“做乘用车用的三元材料电池(也有个别磷酸铁果博东方)系统的电池企业、pack企业和车企一定会采用液冷系统;部分物流车采用圆柱形三元材料电池系统,也会采用液冷技术”。他补充道。


华霆动力高级研发总监马俊峰表示:“在补贴政策影响下,能量密度越来越高、续航里程增加,液冷将是标配。目前公司都是液冷的电池包,去年销售额5亿,今年预计15-20亿,目前已经实现7亿的销售额。”


一家大型pack企业高层表示:“随着电池性能逐步提高,液冷将成为新能源乘用车企的必然选择,今年纯电动乘用车中电池冷却系统液冷技术市场占比有望达到60%。”

钜大锂电,16年专注果博东方定制