如何給持續(xù) “燃燒” 的電動汽車降降溫
近年來,汽車" target="_blank">電動汽車以其環(huán)保、節(jié)能等優(yōu)勢,在全球汽車市場中迅速崛起,發(fā)展態(tài)勢持續(xù) “火熱”。然而,這種熱度不僅體現(xiàn)在市場的蓬勃發(fā)展上,還反映在電動汽車實(shí)際運(yùn)行時(shí)面臨的過熱問題。過熱不僅影響電動汽車的性能和壽命,還可能引發(fā)安全隱患,因此,給持續(xù) “燃燒” 的電動汽車降溫迫在眉睫。
電動汽車過熱的危害
電池性能衰退
電動汽車的核心部件 —— 電池,對溫度極為敏感。高溫環(huán)境下,鋰離子電池內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)會加劇,導(dǎo)致電解液分解,電極結(jié)構(gòu)受損,電池容量逐漸下降,續(xù)航里程大打折扣。長期處于過熱狀態(tài),電池的使用壽命也會大幅縮短,增加用戶的使用成本。
安全風(fēng)險(xiǎn)增加
過熱是引發(fā)電動汽車自燃的重要因素之一。當(dāng)電池溫度過高,可能會觸發(fā)熱失控反應(yīng),導(dǎo)致電池內(nèi)部短路,產(chǎn)生大量熱量和氣體,進(jìn)而引發(fā)火災(zāi),嚴(yán)重威脅駕乘人員的生命財(cái)產(chǎn)安全。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì),部分電動汽車自燃事故都與電池過熱有關(guān)。
零部件損壞
除了電池,電動汽車的其他零部件,如電機(jī)、電控系統(tǒng)等,在高溫環(huán)境下也容易出現(xiàn)故障。過熱會加速零部件的老化和磨損,降低其可靠性,影響車輛的正常運(yùn)行。
導(dǎo)致電動汽車過熱的原因
電池工作產(chǎn)熱
在電動汽車行駛過程中,電池持續(xù)進(jìn)行充放電反應(yīng),這一過程會產(chǎn)生大量熱量。尤其是在高速行駛、頻繁加速減速等工況下,電池的工作負(fù)荷增大,產(chǎn)熱量也會顯著增加。而且,隨著電池使用時(shí)間的增長,其內(nèi)部的電阻會逐漸增大,進(jìn)一步加劇產(chǎn)熱。
充電過程發(fā)熱
充電時(shí),電流通過電池會產(chǎn)生焦耳熱,特別是在快充模式下,大電流充電會使電池溫度迅速升高。如果充電設(shè)備散熱不良,或者充電環(huán)境溫度過高,都會導(dǎo)致電池在充電過程中過熱。
散熱系統(tǒng)不足
部分電動汽車的散熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)不夠完善,無法及時(shí)有效地將電池和其他部件產(chǎn)生的熱量散發(fā)出去。例如,一些車型的散熱風(fēng)扇功率較小,或者冷卻液循環(huán)不暢,都會影響散熱效果。另外,散熱系統(tǒng)的維護(hù)保養(yǎng)不當(dāng),如冷卻液不足、散熱片積塵等,也會降低其散熱性能。
外部環(huán)境影響
在炎熱的夏季,外界氣溫較高,電動汽車長時(shí)間暴露在陽光下,車身吸收大量熱量,內(nèi)部溫度急劇上升。此外,在高溫、高濕度的環(huán)境中,電池的散熱效率會進(jìn)一步降低,加劇過熱問題。
有效的降溫對策
優(yōu)化散熱系統(tǒng)
升級冷卻技術(shù):采用先進(jìn)的液冷技術(shù),如寧德時(shí)代的 CTP 3.0 麒麟電池的電芯大面水冷技術(shù),能夠更高效地帶走電池產(chǎn)生的熱量。相比傳統(tǒng)的風(fēng)冷技術(shù),液冷的散熱效果更好,能有效降低電池溫度,保持電池性能穩(wěn)定。
合理布局散熱部件:在車輛設(shè)計(jì)階段,合理規(guī)劃電池、電機(jī)、電控系統(tǒng)等部件的散熱布局,確保各個(gè)部件產(chǎn)生的熱量能夠及時(shí)散發(fā),避免熱量積聚。例如,將散熱片布置在熱源附近,增加散熱面積,提高散熱效率。
定期維護(hù)散熱系統(tǒng):車主應(yīng)定期檢查冷卻液的液位和質(zhì)量,及時(shí)補(bǔ)充或更換冷卻液。同時(shí),清理散熱片上的灰塵和雜物,保證散熱通道暢通,確保散熱系統(tǒng)正常運(yùn)行。
改進(jìn)電池管理系統(tǒng)(BMS)
精準(zhǔn)溫度監(jiān)測:BMS 應(yīng)具備高精度的溫度監(jiān)測功能,實(shí)時(shí)監(jiān)測電池的溫度分布,一旦發(fā)現(xiàn)某個(gè)部位溫度異常升高,及時(shí)采取降溫措施。
智能熱管理策略:根據(jù)電池的工作狀態(tài)和環(huán)境溫度,BMS 自動調(diào)整散熱系統(tǒng)的工作模式。在電池溫度較低時(shí),減少散熱功率,避免過度散熱導(dǎo)致能量浪費(fèi);在電池溫度過高時(shí),加大散熱力度,確保電池溫度保持在合理范圍內(nèi)。
規(guī)范使用與充電習(xí)慣
避免長時(shí)間暴曬:停車時(shí)盡量選擇陰涼處,避免車輛長時(shí)間暴露在陽光下。如果無法避免,可使用遮陽罩等設(shè)備,減少陽光直射對車身和電池的影響。
合理規(guī)劃充電時(shí)間:盡量避免在高溫時(shí)段充電,尤其是在快充時(shí)。可選擇在夜間或氣溫較低的時(shí)候進(jìn)行充電,降低充電過程中的發(fā)熱風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí),避免過度充電和過度放電,遵循正確的充電方法。
控制駕駛工況:在駕駛過程中,盡量避免急加速、急剎車和長時(shí)間高速行駛等激烈駕駛行為,這些行為會增加電池的工作負(fù)荷,導(dǎo)致產(chǎn)熱增加。保持平穩(wěn)的駕駛習(xí)慣,有助于降低電池溫度。
應(yīng)用新型材料與技術(shù)
開發(fā)新型散熱材料:研發(fā)具有高導(dǎo)熱性能的新型材料,用于電池和散熱部件,提高熱量傳導(dǎo)效率,加快散熱速度。例如,一些納米材料在散熱方面具有優(yōu)異的性能,有望應(yīng)用于電動汽車領(lǐng)域。
智能隔熱技術(shù):采用智能隔熱材料,根據(jù)溫度變化自動調(diào)節(jié)隔熱性能。在高溫環(huán)境下,增強(qiáng)隔熱效果,減少外界熱量傳入車內(nèi);在低溫環(huán)境下,降低隔熱性能,保證電池和其他部件能夠正常散熱。
給持續(xù) “燃燒” 的電動汽車降溫需要從多個(gè)方面入手,包括優(yōu)化散熱系統(tǒng)、改進(jìn)電池管理系統(tǒng)、規(guī)范使用和充電習(xí)慣以及應(yīng)用新型材料與技術(shù)等。只有綜合采取這些措施,才能有效降低電動汽車的過熱風(fēng)險(xiǎn),保障其性能、壽命和安全性,推動電動汽車行業(yè)的健康、可持續(xù)發(fā)展。在未來,隨著科技的不斷進(jìn)步,相信會有更多創(chuàng)新的降溫技術(shù)和方法出現(xiàn),為電動汽車的發(fā)展提供更有力的支持。