给电动汽车“降降温” 电池冷却系统全面解析

冷却技术是电动汽车的核心技术之一，相比于传统燃油汽车，因新增了大的发热元件（电池，电机，控制器，充电器等），电动汽车冷却性能就变得格外重要。本篇文章我们就介绍一下其中最重要的电池冷却系统。

总览

电池常用的冷却方式可以分为四种，即自然冷却，风冷，液冷，相变冷却/制冷剂直冷，一张表总结如下，他们的冷却效率逐渐提升。

下面我们分别来介绍这几种冷却方式，先说说自然冷却，即不采用特别散热措施，让发热部件通过自身表面与环境空气进行热交换来散热。这是一种最原始也是最简单的冷却，因为没有什么应用，所以这里仅仅提一下。

风冷

通过空气流过发热部件表面带走热量。又分为两类：假如是利用汽车行驶与空气相对运动将空气引入电池包内部，那么称为被动风冷；假如通过风扇将空气引入电池包内部，那么称为强制风冷。

关于风冷系统，其风道的设计尤为关键，重要分为串行和并行的方式，如下图。串行结构简单，但阻力大；并行结构较复杂占用空间多，但散热均匀性好。

风冷方式一般用于早期的电动汽车，但是也有一个奇葩，即日产Leaf。

液冷

利用液体工质，通过水道间接或直接与发热部件接触，吸收热量并带到外部的散热器；同时，通过风冷的方式给散热器中的液体工质降温，再将降温后的液体工质送回发热部件内部重新吸收热量。

其中有液体工质可直接接触电芯的，比如硅油，蓖麻油等，也有液体工质通过水道间接接触电芯的，如水和乙二醇等。目前水和乙二醇混合溶液用的比较多。

液冷是目前主流的冷却方式，其代表为通用Volt：

以及特斯拉：

相变冷却

利用材料在固液气三态间发生转变，在发热部件工作时吸收热量，不工作时散发热量的一种方式。

目前相变冷却还处于研究阶段，但是还是有奇葩（引领业界潮流），宝马i3如下：

总结

电池系统内部的热量假如得不到有效的控制，会引起电池的热失控。电池温度过高，会造成电池循环寿命降低，同时电池在充放电过程中也会发热，存在失火等风险。此外，电芯之间的温差也会使电池一致性降低。

因此，电池冷却系统关于保证电池寿命，安全性和一致性至关重要。在电动汽车“火热”的背后，要电池冷却系统来“降降温”。