电动车热管理行业报告：电池热管理、汽车空调系统及电驱动及电子功率件冷却系统（42页）

行业报告下载 2020年05月28日 06:18 管理员

动力电池度工作温度有严格要求，是决定性能、安全及电池寿命的关键因素。电池在实际使用中将面临复杂多变的工况条件，尤其在车辆运行过程中狭小的空间中积攒热量的释放、以及在冬季低温下对电池能量最大化利用，热管理是保障电池在工况温度（20~35℃）以及维持电池各区域温度一致性的关键手段。从性能角度，过低的温度使得电池活性下降，进而降低充放电性能，导致电池容量迅速衰减（据实验，10℃/0℃/-10℃/-20℃下放电容量仅为 20℃常温时的 93%/86%/65%/43%，为冬季续航衰减元凶之一）、充电时间延长以及加速无力等状况。此外，电池模组中不均等的温度将导致充放电的不均衡，从而电池包性能受极大影响。

从安全角度，当整体或局部温度过高时（接近 60℃），电池内部材料及活性物质极易分解，进而演变成“热失控”（发热量可使电池温度上升至 400-1000 度，从而起火或爆炸）。低温下，电池充电倍率需维持在较低充电倍率（充电时间同时将延长倍数级），否则将导致电池析锂而造成内短路起火风险。（3）从电池寿命角度，过高、过低及不均匀的温度均将引起电池寿命的下降。长期的高温工作环境将导致电池循环腰斩，低温充电易发的电池析锂将导致电池循环寿命急速衰减至几十次。

受成本及技术制约，电池热管理在传导介质运用上并未统一，可分为风冷（主动式和被动式）、液冷和相变材料（PCM）三大技术路径。其中风冷由于结构简单、无泄露风险且具经济性，同时对应的冷却效率较低且难以保证电池模组温度一致性，被广泛应用在初期发展的 LFP 电池以及小型车领域；液冷冷却效果优于风冷，为目前乘用车优化的主要方案，同时成本有上升；相变材料兼具换热效率及成本优势且维护成本低，但目前技术尚在实验室阶段而未完全成熟，是未来最有潜力的发展方向。