《CEVE说“新”》之 动力电池热管理
当前电动汽车自燃等安全事故频发，大部分均与动力电池系统的热失控有关，如何有效的提升动力电池的热管理水平，对于提升电动汽车的安全性具有重要意义。
动力电池热管理，通过传感器对于电池系统内部相关部件温度的实时精准监控，在管理系统的控制策略下，对电池系统进行温度控制，保证其运行在合理的温度区间。具体来说：1. 电池温度较高时进行有效散热，防止产生热失控；2. 电池温度较低时进行预热，提升电池温度，确保低温下的充电、放电性能和安全性；3. 减少电池组内的温度差异，不出现过热的现象，防止高温位置处的电池过快衰减，降低电池组整体寿命。
新能源汽车动力电池热管理系统，与电驱动热管理系统、乘员舱空调系统及其它设备冷却系统一起，共同构成了新能源汽车的热管理系统，比传统燃油车的热管理系统更加复杂。作为新能源汽车动力系统核心的锂离子电池包，包含成百上千颗电芯，目前电芯的一致性及稳定性很难做到一致；同时汽车运行的环境也多种多样，高温低温、颠簸碰撞等时有发生；由于电芯的化学特性，对机械碰撞、温度变化等敏感，控制不当易引发失控燃烧，因而整个动力电池系统的热管理面临诸多挑战。
电池加热、冷却两种类型下又包括多种实现方式。常见的电池加热方式分为电加热和水加热。其中电加热主要通过加热膜、加热铝板、热泵和PTC，水加热主要利用发动机、电机、电控、逆变器等的辅热来对电池进行加热和保温。PTC分为风暖和水暖，水暖效果更加，成本也较高。热泵和PTC相比，优点在于更高的系统集中率和热效率，但是热泵的研发难度较高，目前国内只有少数车型采用热泵技术为电池加热。动力电池的热管理又和整车的空调系统息息相关，很多的液冷系统跟整车的空调压缩机共用。普通加热系统常用的有两种方式，一种是和空调共用PTC，一种是单独的PTC或者热泵来给电池供热。常见的电池冷却方式分为自然冷却，风冷（主动+被动）、主动液冷（板式+独立回路）、主动直冷四种。
整体来看，未来的热管理冷却将以液冷为主，加热方式前期会以PTC为主，过渡期使用小功率PTC+热泵的形式，后期以热泵为主。PTC和热泵的选择将随着各自的技术成熟度和成本优势做双向的博弈。
（本文摘自由中国汽研、汽车之家及CEVE规程联合出版的《2019中国汽车技术发展与消费者洞察研究报告 新能源汽车篇》一书）
