鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:554次 | 2022年07月13日
瞄準(zhǔn)電動(dòng)汽車熱管理 大陸集團(tuán)敲定2019年本土量產(chǎn)時(shí)間表
有關(guān)電動(dòng)汽車而言,動(dòng)力鋰電池的溫度變化有關(guān)其最終續(xù)航能力、安全性能的呈現(xiàn)都起到至關(guān)重要的用途。
由于加熱或冷卻功能所需的電能也由電池供給,在冬季或夏季,電動(dòng)汽車的續(xù)航能力會(huì)大幅下降。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,當(dāng)溫度跌落至-10°C時(shí),電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程甚至可能會(huì)縮短高達(dá)40%。
和此同時(shí),電池在充電及使用過(guò)程當(dāng)中一旦溫度過(guò)熱,就有可能引發(fā)熱失控反應(yīng),而這,正是造成電動(dòng)汽車起火事故的最重要"兇手"。
因此,通過(guò)加大有關(guān)包括動(dòng)力鋰電池、電機(jī)等電動(dòng)汽車核心部件的熱管理,最大程度的提升電動(dòng)汽車的整體效率,并通過(guò)溫度控制保證在使用過(guò)程中的安全性能,已經(jīng)成為全球主流車企在電動(dòng)化進(jìn)程中的一致共識(shí)。
聚焦于此,基于在傳統(tǒng)汽車零部件領(lǐng)域的積累和跨領(lǐng)域?qū)I(yè)能力,以大陸集團(tuán)為代表的國(guó)際Tier1供應(yīng)商已經(jīng)開(kāi)始推出其電動(dòng)汽車系統(tǒng)級(jí)的熱管理方法,前瞻性的在這個(gè)全新領(lǐng)域卡位布局。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
在近日舉辦的2018未來(lái)出行大會(huì)上,大陸集團(tuán)就對(duì)外展示了其熱管理解決方法,該方法由系統(tǒng)控制策略、電池冷卻液和加熱回路、電動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)冷卻液回路、冷卻液回路、制冷劑回路、加熱通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)等6大部分。其組件產(chǎn)品包括傳感器、節(jié)能耐用的電子水泵、智能型冷卻液流量控制閥以及管線和軟管等。
高工鋰電獲悉,大陸集團(tuán)的熱管理方法由其動(dòng)力總成事業(yè)群旗下的傳感器及執(zhí)行器事業(yè)部負(fù)責(zé),動(dòng)力總成事業(yè)群為大陸集團(tuán)五大事業(yè)群之一,其下設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)、供油和后處理管理、混合動(dòng)力及電動(dòng)汽車、傳感器及執(zhí)行器及變速箱控制五大事業(yè)部。2017年,動(dòng)力總成事業(yè)群實(shí)現(xiàn)銷售收入約77億歐元。
大陸集團(tuán)傳感器及執(zhí)行器事業(yè)部我國(guó)區(qū)負(fù)責(zé)人PeterBiber介紹,依托模塊化的產(chǎn)品設(shè)計(jì),大陸的熱管理解決方法能夠切換熱能流,對(duì)要調(diào)控溫度的部位進(jìn)行加熱或冷卻,同時(shí)防止能量損失。其中,冷卻液流量控制閥,用于靈活切換加熱和冷卻回路,將可用的熱量或冷量輸送到要的位置。該方法可以靈活配套到純電動(dòng)汽車、插電式混動(dòng)車以及傳統(tǒng)燃油車等不同車型上。
數(shù)據(jù)顯示,搭載大陸集團(tuán)的熱管理技術(shù)之后,在相同的-10°C低溫下,電動(dòng)汽車的續(xù)航能力能夠提高25%左右。
在大會(huì)現(xiàn)場(chǎng),大陸集團(tuán)傳感器及執(zhí)行器事業(yè)部系統(tǒng)工程及前期開(kāi)發(fā)產(chǎn)品副總裁張宏博士介紹了其熱管理系統(tǒng)應(yīng)用中的三個(gè)典型場(chǎng)景:
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
在溫度較高的夏季,通過(guò)電池?zé)峁芾淼暮涂刂?,以及更早的電池能力恢?fù),可以提高10%的續(xù)航里程,同時(shí)可以延長(zhǎng)使用壽命,啟動(dòng)后及早的高功率傳輸可供應(yīng)更好的駕乘性能,提高駕駛室舒適度。
在溫度較低的冬季,通過(guò)廢熱回收,熱管理預(yù)控制以及更早的電池能力恢復(fù),可提高25%的續(xù)航里程。
具體而言,由于電機(jī)運(yùn)行發(fā)熱量更大,將電池?zé)嵫h(huán)集成在整車循環(huán)之后,電機(jī)的溫度通過(guò)熱循環(huán)就能帶到電池當(dāng)中實(shí)現(xiàn)輔助保溫功能,而剎車帶來(lái)的動(dòng)能回收還能補(bǔ)充電池?zé)嵫h(huán)系統(tǒng)所要的電量,從而提升效率。
在電動(dòng)汽車充電場(chǎng)景下,一般而言,鋰離子動(dòng)力鋰電池在25-35°C的溫度范圍內(nèi)可以正常接受強(qiáng)電流或輸出高電流。然而,在極低或極高的溫度下,電池既不能接受大量能量,也無(wú)法供應(yīng)大量電力。
在充電過(guò)程中,電池的主動(dòng)冷卻功能會(huì)通過(guò)控制電池溫度防止充電電流減小。這樣的結(jié)果是,更優(yōu)化的電池溫度以實(shí)現(xiàn)更快的充電,并延長(zhǎng)使用上壽命,同時(shí),通過(guò)熱管理預(yù)控制,還可以保證續(xù)航里程,并且實(shí)現(xiàn)靜音運(yùn)行。
張宏解釋說(shuō):"能夠靈活切換冷卻液回路,配備經(jīng)久耐用、安靜、節(jié)能的水泵和多通閥,是實(shí)現(xiàn)這一功能的兩個(gè)必備條件。我們的新型冷卻液流量控制閥可以按比例切換兩到四個(gè)冷卻液回路的流量,將可用的熱量或冷量輸送到要加熱或冷卻的部位。"
值得注意的是,和目前電動(dòng)汽車上搭載的熱管理系統(tǒng)方法所不同的是,傳統(tǒng)的方法是電池?zé)峁芾怼㈦姍C(jī)循環(huán)系統(tǒng)、空調(diào)熱泵和壓縮機(jī)是三套獨(dú)立的系統(tǒng),相互并不干涉,而大陸的熱管理方法則和此不同,其是面向整車開(kāi)發(fā),各個(gè)熱循環(huán)之間相互聯(lián)系,相互協(xié)作的的集成化管理,屬于整車系統(tǒng)級(jí)優(yōu)化策略。
這樣的好處是,幾乎所有熱循環(huán)在同一體系下工作,能實(shí)現(xiàn)溫度方面的高效利用。
有關(guān)傳統(tǒng)熱循環(huán)來(lái)說(shuō),電池只能依靠電池包內(nèi)的熱循環(huán)實(shí)現(xiàn)保溫功能,但若將其和電機(jī)溫控和剎車等方面集成的話,電機(jī)運(yùn)行的額外溫度以及剎車時(shí)的動(dòng)能回收,都能為驅(qū)動(dòng)電池帶來(lái)額外的溫度補(bǔ)償。Biber介紹,這樣就可以讓多余的熱量和動(dòng)能反向補(bǔ)償回整套系統(tǒng)當(dāng)中,實(shí)現(xiàn)多余熱量和動(dòng)能的二次利用。
事實(shí)上,在整車系統(tǒng)級(jí)的熱管理系統(tǒng)當(dāng)中,由于集成了更多的熱循環(huán),開(kāi)閉通路以及流量控制都會(huì)變得更加復(fù)雜,針有關(guān)此,大陸集團(tuán)的熱管理系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)單閥體最大5向通路的流量控制,以及110W、70W的無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)水泵。
作為全新的產(chǎn)品體系,大陸集團(tuán)非常重視我國(guó)本土化的研發(fā)和生產(chǎn),大陸集團(tuán)動(dòng)力總成事業(yè)群我國(guó)韓國(guó)區(qū)副總裁GregoireCuny在未來(lái)出行大會(huì)中的演講中明確表示,非??粗匚覈?guó)的新能源汽車發(fā)展以及所帶來(lái)的供應(yīng)鏈機(jī)會(huì)。
事實(shí)也的確如此,2017年國(guó)內(nèi)新能源汽車生產(chǎn)了79.4萬(wàn)輛,已持續(xù)3年的產(chǎn)銷量居前列,今年前八月,新能源汽車的產(chǎn)銷分別完成了60.7萬(wàn)輛和60.1萬(wàn)輛,同比分別上升75.4%和88%,繼續(xù)領(lǐng)跑全球上升。
也正是基于這樣的判斷,大陸集團(tuán)選擇將熱管理系統(tǒng)的研發(fā)和生產(chǎn)重點(diǎn)放到了我國(guó)。
在研發(fā)上,目前,大陸集團(tuán)已經(jīng)在我國(guó)建立本土化的產(chǎn)品開(kāi)能力,包括零部件生產(chǎn)工藝開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì);結(jié)構(gòu)仿真、硬件和軟件開(kāi)發(fā)、本土樣件制作、整車測(cè)試和分析等能力。
在產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)上,大陸集團(tuán)的熱管理的產(chǎn)品將于2019年底在安徽蕪湖廠全面量產(chǎn),重點(diǎn)針對(duì)我國(guó)新能源汽車市場(chǎng),此外,Biber還向高工鋰電表示,在供應(yīng)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的同時(shí),該基地還將為歐洲、美國(guó)等其它地區(qū)的車企客戶進(jìn)行全球化配套。
有關(guān)未來(lái)的熱管理的市場(chǎng)空間,Biber充滿信心,在他看來(lái),在我國(guó)的新能源汽車補(bǔ)貼退坡之后,車企有關(guān)成本的降低和整車效率的提升的要求會(huì)越來(lái)越高,而熱管理系統(tǒng)的搭載對(duì)此能起到非常明顯的用途,因此,電動(dòng)汽車熱管理領(lǐng)域的市場(chǎng)需求將會(huì)在未來(lái)幾年快速擴(kuò)張。
而有關(guān)大陸集團(tuán)而言,前瞻性的產(chǎn)品研發(fā)和本土化的生產(chǎn)布局將讓其在這塊新興的細(xì)分領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)"時(shí)間和空間"優(yōu)勢(shì),按照其規(guī)劃,這也將成為其新能源業(yè)務(wù)的重要版塊。