鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1612次 | 2019年01月22日
風(fēng)冷電池真有那么不靠譜嗎?冬季用車?yán)斡涍@幾點(diǎn)
2018年榮威MarvelX的上市,曾引起過不小的爭(zhēng)議:一款30萬元級(jí)別的高端純電動(dòng)車,為何配備的是電池風(fēng)冷系統(tǒng),而不是液冷?可見在用戶的心目中,液冷比風(fēng)冷更加可靠。當(dāng)然事實(shí)也是如此,如今絕大多數(shù)的電動(dòng)車均配備液冷系統(tǒng)足以佐證。那么,風(fēng)冷系統(tǒng)究竟存在哪些先天性的缺陷導(dǎo)致被人“嫌棄”,風(fēng)冷熱管理系統(tǒng)冬季該怎么辦,我們來一一解析。
風(fēng)冷與液冷存在先天性差異
對(duì)電動(dòng)車來說,電池的熱管理系統(tǒng)有著至關(guān)重要的作用,無論一臺(tái)純電動(dòng)車上的電池多先進(jìn)、電機(jī)性能多強(qiáng)、能耗控制得多好,如果沒有完善的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)就會(huì)一損俱損。
熱管理系統(tǒng)的原理并不復(fù)雜,就是讓電池組始終在合適的溫度范圍內(nèi)工作,以保持最佳工作狀態(tài)。目前市面上常見的方式主要有風(fēng)冷和液冷。在電動(dòng)車剛興起的很長(zhǎng)一段時(shí)間里,風(fēng)冷一直擔(dān)綱主角。而隨著時(shí)間的推移,液冷的優(yōu)勢(shì)日漸強(qiáng)勢(shì),慢慢成為當(dāng)下最常用的熱管理方式。
風(fēng)冷式熱管理系統(tǒng)以空氣作為傳熱介質(zhì),利用空氣對(duì)流來對(duì)電池進(jìn)行冷卻、加熱。有的是在電池包的一端裝一個(gè)散熱風(fēng)扇,另一端有通風(fēng)口,通過風(fēng)扇的工作來加速電池之間空氣的流動(dòng),從而帶走電池在工作時(shí)所散發(fā)的熱量;另外還有一種風(fēng)冷方式是在電芯的電極兩端加上可以導(dǎo)熱的材質(zhì),讓熱量通過導(dǎo)熱材質(zhì)傳輸?shù)浇饘偻鈿ど仙帷?br/>
無論是哪種風(fēng)冷技術(shù),其受外界環(huán)境溫度的影響都非常大,尤其是在遇到過高或過低的環(huán)境溫度時(shí),它的換熱效率并不高。于此同時(shí),風(fēng)冷也有著液冷無法比擬的優(yōu)勢(shì):成本低、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于維護(hù),且沒有液體泄漏的風(fēng)險(xiǎn)。因此,很多低成本或者主打極致性價(jià)比的電動(dòng)車都會(huì)選擇風(fēng)冷系統(tǒng)。目前的主流電動(dòng)車當(dāng)中使用風(fēng)冷的并不多,說得上名字的只有榮威MarvelX、北汽新能源EU5(低配版本)、軒逸EV等少數(shù)幾款。
液冷則是通過電池包內(nèi)部的冷卻液管路中的冷卻液來帶走電池在工作中所產(chǎn)生的熱量,以達(dá)到降低電池溫度的效果。從實(shí)際的使用效果來說,液體介質(zhì)的換熱系數(shù)高、熱容量大、冷卻速度也更快,所以對(duì)于電池包里的溫度一致性有著比較顯著的效果。當(dāng)然,這只是對(duì)液冷系統(tǒng)原理的簡(jiǎn)述,每個(gè)車企對(duì)于液冷冷卻應(yīng)用方式不盡相同。
相比之下,液冷方式優(yōu)點(diǎn)更加明顯,比如與電池壁面之間換熱系數(shù)高、冷卻和加熱速度快、體積較??;但缺點(diǎn)同樣不少:成本相對(duì)較高、重量相對(duì)較大、存在漏液的可能、結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜。作為熱管理系統(tǒng),液冷的冷卻和加熱速度更快,工作效率高,因此成為了目前市面上的主流選擇。
電池過冷或過熱不僅影響性能,還可能出現(xiàn)安全隱患
從風(fēng)冷、液冷兩種溫控系統(tǒng)的特點(diǎn)來看,風(fēng)冷的整體溫控效果明顯不如液冷。尤其在過度的高溫和低溫的氣候環(huán)境下,充電和續(xù)航能力上的差距會(huì)愈發(fā)明顯。
比如在炎熱的夏季,車輛在行駛一段時(shí)間后電池會(huì)過熱,此時(shí)如果直接去充電,充電速度會(huì)非常慢,如果此時(shí)使用的是快充,還會(huì)對(duì)電池的壽命造成衰減。同時(shí),由于風(fēng)冷系統(tǒng)散熱能力有限,車輛行駛時(shí)無法及時(shí)對(duì)電池降溫,勢(shì)必會(huì)影響續(xù)航里程。同時(shí),如果沒有足夠的冷卻,電池組會(huì)有極大的安全隱患。
而在冬季,風(fēng)冷系統(tǒng)必須有電池加熱系統(tǒng)的協(xié)助,否則電池的充電速度會(huì)非常慢,甚至?xí)霈F(xiàn)充不進(jìn)電的情況。當(dāng)然,風(fēng)冷系統(tǒng)也不是在所有的地區(qū)都表現(xiàn)差勁,例如在我國(guó)南方例如廣東、海南、福建,這類冬季氣候比較溫暖的地方,風(fēng)冷系統(tǒng)在冬季的表現(xiàn)基本與液冷不會(huì)有太大差別。但如果是炎熱的夏季,長(zhǎng)途行駛后,風(fēng)冷電池的冷卻速度較慢,充電也會(huì)受到影響。
新出行不久前曾在北京對(duì)榮威MarvelX做過測(cè)試,在冬天使用快充樁充電,熱車狀態(tài)下充電功率保持在40kW左右,基本與夏季實(shí)測(cè)的數(shù)值無太大差距。而冷車狀態(tài)下的充電功率只有12kW左右,且充電功率無明顯的爬升跡象。這一熱一冷的情況下,出現(xiàn)了近30kW的落差。
從這個(gè)例子可以看出,在溫度適宜的情況下,風(fēng)冷系統(tǒng)動(dòng)力電池的充電功率并不受影響,而在溫度過低而又缺少電池預(yù)加熱系統(tǒng)時(shí),風(fēng)冷系統(tǒng)不能根據(jù)電芯的溫度檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行“加熱”或“邊充電邊加熱”,導(dǎo)致電池的充電功率受到較大影響。
采用風(fēng)冷散熱的電動(dòng)車,冬季該怎么辦?
眼下正處于冬季,是另大多數(shù)電動(dòng)車主極為頭疼的季節(jié)。如果是使用風(fēng)冷溫控系統(tǒng)的電動(dòng)車,并且沒有配備電池加熱系統(tǒng),寒冷的冬天該怎么辦呢?
首先,我們要明確的是,采用風(fēng)冷散熱的電動(dòng)車,在冬季的續(xù)航里程衰減并不像我們想象的那么嚴(yán)重。還是以NEDC續(xù)航403km的榮威MarvelX為例,在-3℃的氣溫下冷車出發(fā),測(cè)得的實(shí)際續(xù)航里程為319km,這樣的表現(xiàn)與采用液冷系統(tǒng)的車型相比并不算差。
而在冬季充電時(shí),在沒有電池加熱的情況下,我們只能通過一些注意事項(xiàng)來人為地加快充電速度:
盡量避免長(zhǎng)時(shí)間靜置后,車輛處于冷車狀態(tài)下去充電,應(yīng)當(dāng)停車后立即接上充電槍實(shí)為上策。
冬季晚上停車的時(shí)候也要盡可能的停放在室內(nèi)停車場(chǎng),溫度會(huì)相比室外更高一些,對(duì)于電池性能、以及整車的續(xù)航的影響也相對(duì)小一些。
如果實(shí)在是需要在冷車狀態(tài)下充電,盡可能使用交流慢充,以免損傷電池壽命,同時(shí)避免電池安全隱患。
編輯總結(jié)/
盡管當(dāng)前采用液冷溫控系統(tǒng)的新能源車越來越多,但是風(fēng)冷系統(tǒng)引起自身的多種優(yōu)點(diǎn),并未被完全取代。不可否認(rèn)的是,風(fēng)冷系統(tǒng)的整體效果確實(shí)不如液冷,如果沒有電池加熱系統(tǒng),冬季更會(huì)被虐得體無完膚。因此在冬季使用風(fēng)冷溫控系統(tǒng)的電動(dòng)車時(shí),牢記以上三點(diǎn)才能用得更加順手。