新能源汽車最為讓人關注的問題就是自燃了。2020年5月起，新能源汽車國家監管平臺共發現79起安全事故。其中58%的車輛起火源于電池問題，19%的車輛起火源于碰撞問題。為何新能源汽車自燃大多數是由于電池呢？其實電池安全不是某個技術點的問題，而是整個系統問題。電池熱管理系統的根本作用是讓電池工作在一定的適宜溫度范圍內，維持最佳的使用狀態和效率，用來保證電池系統的性能和壽命，而不是在電芯熱失控后再阻止。

 

       在電動車的電池包中有著非常多的獨立電芯，而管理這一群電芯不讓他們發生熱失控而自燃是由熱管理系統負責的。現在的純電動車所搭載的三元鋰電池系統能量密度高達180Wh/kg。因此必須要更可靠的熱管理系統才能減少熱失控的風險。防止電池自燃，熱管理系統的首要職責是管理電池溫度在電池的最佳工作范圍。

       電池電芯在工作時會發熱，這時電池熱管理系統就要給電池降溫。目前給電池降溫分為兩種方式。第一種是風冷，特點是技術簡單、成本低便于維護。但是電池內部的各個部位溫度有的高有的低，風冷的缺點是很難達到散熱均衡。因此風冷一般用在熱穩定性較好的磷酸鐵鋰電池上。面對目前能量密度越來越高的三元鋰電池，風冷就顯得有些力不從心了，于是就出現了第二種方法液冷。液冷通過電池管道內的液體來控制電池的溫度，降溫效果較好，使整個電池的溫度達到均衡。缺點是技術難度要大于風冷，成本高，以及體積大，會增加車身重量。

 

       除了電池的熱失控問題以外，由于電池不受熱，也不耐寒，避免在冬天因寒冷天氣，電池活性降低造成續航里程下降也是熱管理系統的職責。相比夏季，極寒天氣下更是對電池是一種殺傷力。現在的一些手機，在寒冷天氣也會被凍的關機。這對于電動汽車來說，更是一個巨大的挑戰。

       一套完整的電池熱管理系統還需要在冬季這一關鍵時刻，為電池預熱，并協同空調熱管理系統，讓電池發揮出最大的續航能力。對于傳統汽車來說，發動機做功本身會產生大量熱量，因此冬天空調暖風就沒有損失能量。但對于電動汽車來說，少了發動機這一熱源，動力電池除了要給驅動汽車提供能量，還要再分出一部分精力在暖風耗電上，損耗極大。現階段，電動汽車的暖風空調大都會額外安裝一個電加熱器。它的工作原理和我們使用的電熱水器相似，能使管道里的冷卻液迅速升溫，給電池包供暖，其構造簡單、成本低廉，但它的電能消耗巨大，對電池來說是很大負擔。

 

       那么有沒有一個更好的方法提高加熱效率呢？答案是有的，熱泵空調就能有效緩釋電動車采暖帶來的續航問題。相比電加熱器效率低下的電能轉化熱量來說，熱泵系統是使用電能搬運熱量。這種方法能獲得比直接用電來加熱更多的熱量。相同的環境下，熱泵采暖的制熱效率是PTC的1.8-2.4倍，制熱效率更加高效，且節能效果顯著，能將取暖造成的損失里程減少至一半。然而，熱泵系統仍處于發展階段初期，技術上還存在低溫啟動難的問題。因此在低于-10℃極寒情況下，就要用熱泵和PTC共同來提供熱量。

       最近有個經典案例，特斯拉不久前宣布了一項關于熱泵系統的新專利，預計將首先應用于Modle Y。該技術在設計中取消了傳統PTC，而是將一個起輔助作用的低壓PTC集成在熱泵空調里，再結合電池系統、功率電子驅動系統和整車的系統回路整合在一起，建立了一套模塊化系統。特斯拉的這一做法改變了軟件和硬件的關系，也改變了車企內部不同系統設計的協同概念，而這種新的組織方式短期內傳統車企很難跟上。

 

       未來新能源汽車熱管理的發展趨勢：一是智能化熱管理，熱管理系統未來一定會結合智能座艙，為用戶帶來更舒適的體驗，如自動調節最適宜的座艙環境溫度。二是支持快充和超充，充電難和充電慢是目前影響電動汽車用戶體驗的兩大痛點，縮短充電時間，比如以特斯拉V3超充樁，需要迅速帶走熱量，這也需要電池熱管理系統來協助完成。