Koolance 散熱器在電動汽車中的應(yīng)用（三）

上兩講我們說到優(yōu)秀的電池管理系統(tǒng)(BMS)和熱管理系統(tǒng)(BTMS)對電動汽

車的重要性。那么，電池發(fā)展的未來會是怎么樣呢？中國能不能在電動汽車這

個行業(yè)實(shí)現(xiàn)彎道超車呢？今天，我們來一起探討一下這個問題。

電池當(dāng)前有 2 個主流設(shè)計(jì)方向：

一、“三元鋰電池+優(yōu)秀的電池管理系統(tǒng)”：

充分發(fā)揮三元鋰電池體積小、能量密度大的優(yōu)勢，以特斯拉為代表。

二、“磷酸鐵鋰電池+相對簡單的電池管理系統(tǒng)“：

充分利用磷酸鐵鋰電池便宜、耐用的優(yōu)勢，以比亞迪等國產(chǎn)電動車為

代表。

那么，這兩種電池，哪一種更好呢？個人認(rèn)為，最好的電動汽車電池應(yīng)該

具有有以下特征：

1、安全： 這是第一位的，如果動不動就自燃、爆炸，誰敢用？

2、電流大： 電流大，動力充沛，才能讓車自由奔馳。

3、容量衰減慢：說明電池耐用，減少維護(hù)成本。

4、能量密度大：說明電池蓄電能力好，緩解里程焦慮。

三元鋰電池：

優(yōu)點(diǎn)：能量密度大

目前特斯拉特斯拉使用的是松下 NCR18650 型電池，容量在

3350mHA 左右，能量密度高達(dá) 200WH/Kg。舉例來說，特斯拉高

配的 85KWH 電池，瞬間可以達(dá)到 342 馬力，遠(yuǎn)超一般的汽油車，

所以起步和加速特別快。

缺點(diǎn)：

1、充放電電流不足：

正常情況下，只能達(dá)到 2C 或 3C 的放電電流。 （*1C 的放電電流指的

是 1 小時內(nèi)把這個容量的電池從滿放空的電流，比如 NCR18650 的 1C 放電就是 3350mA）

2、容量衰減快：

據(jù)特斯拉公布的數(shù)據(jù)顯示，三元鋰電池在同樣充放電電流下：

（1）每次從 0%-100%循環(huán)充放電，900 次后容量已經(jīng)衰減到 55%；

（2）每次從 0%-50%的循環(huán)充放電，3000 次后容量依然可以保持 70%。

因此特斯拉的電池管理系統(tǒng)會建議車主盡量讓電池維持一定的電能余

量，在 0%-50%或者 25%-75%這樣的循環(huán)中工作，每次不用全充滿或全

部耗完，最終能保證行駛 30 萬公里沒有明顯續(xù)航衰減。

3、有一定的安全隱患：

三元鋰電池，由于材料本身的特性，在內(nèi)部短路或者正極材料遇水

后都容易產(chǎn)生明火，即便電池外有鋼殼保護(hù)，但也依然無法承受極端沖

擊。特斯拉通過極其優(yōu)秀的電池管理系統(tǒng)（自動短路、溫度控制等）算

是勉強(qiáng)解決了電池的安全問題。

磷酸鐵鋰電池：

它最大的不足在于：

（1）能量密度低（110WH/Kg），所以電池體積比較大。

（2）低溫下容量衰減巨大（-10℃下容量為 25℃下的 55%左右）。

它的優(yōu)勢也很明顯，尤其是對我國的車企更是如此。

（1）電池材料資源可控：

我國鋰礦儲量豐富，正極材料的氧化鐵磷酸鹽儲量充沛，大批

量生產(chǎn)后，電池的價(jià)格還有很大的下探空間。而我國極為缺乏制造三

元鋰電池必須的鈷礦。目前全球的鈷儲量，剛果占 58%，澳大利亞

21%，中國只有 1%，如果我們采用鈷酸鋰或者含鈷的三元材料生產(chǎn)

電池，我國車企分分鐘有被卡脖子的危險(xiǎn)。

（2）充放電電流大：

磷酸鐵鋰電池可以輕松以 20C 放電，所以混動的汽車配置小電

池首先考慮磷酸鐵鋰電池。

（3）常溫下容量衰減慢：

0%-100%的循環(huán)下 3000 次容量才衰減到 80%，滿電長期存放

衰減速度也不多。

（4）安全系數(shù)高：

穿刺、短路、350℃高溫都不會爆炸、燃燒。

上述這些優(yōu)勢讓中國，尤其是擁有磷酸鐵鋰研發(fā)和生產(chǎn)的中國車企不太可

能選擇其他種類電池。現(xiàn)在最大的問題是：

1、如何提升磷酸鐵鋰電池的能量密度？

2、如何解決低溫下電池能量衰減過快的問題？

目前，針對上述問題，國內(nèi)的廠家做了很多嘗試，例如：比亞迪最新推出的刀

片電池就能有效的提高電芯的能量密度。

在低溫狀態(tài)下，電池正極的活躍度下降，將大大影響電池的使用。要解決這一問題就

要從電池的熱管理角度著手。Koolance Inc.公司，自 2000 年以來，一直致力于

散熱領(lǐng)域的研究，是 BTMS 系統(tǒng)開發(fā)的得力助手。Koolance ALH-2000 一體

式水冷機(jī)除了具有 2000W 的制冷功率，還有 1000W 的加熱功能，可以在低溫

下給電池組進(jìn)行加溫，其內(nèi)置水泵的輸出功率高達(dá) 8.8LPM（2.3GPM）；同時機(jī)器

上的 USB 端口允許使用專用的 Koolance System Monitor 應(yīng)用程序來控制和記錄冷卻

液的流速、溫度、轉(zhuǎn)速等各種數(shù)據(jù)，借助 CFD 仿真軟件，就可以對流道設(shè)計(jì)、流阻分布

和熱平衡的進(jìn)行仿真測試，來確定這款熱管理系統(tǒng)是否滿足當(dāng)前的電池包，還可以通過調(diào)

整散熱片的大小、長度來適應(yīng)電池包，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的快速開發(fā)，降低產(chǎn)品成本。ALH-2000

是 BTMS 開發(fā)人員的助攻神器！

期待電車企業(yè)能夠繼續(xù)奮力研發(fā)，埋頭苦干，必能做出一流的國產(chǎn)電動車！