KOOLANCE散热器在电动汽车中应用（三）

Koolance 散热器在电动汽车中的应用（三）

上两讲我们说到优秀的电池管理系统(BMS)和热管理系统(BTMS)对电动汽

车的重要性。那么，电池发展的未来会是怎么样呢？中国能不能在电动汽车这

个行业实现弯道超车呢？今天，我们来一起探讨一下这个问题。

电池当前有 2 个主流设计方向：

一、“三元锂电池+优秀的电池管理系统”：

充分发挥三元锂电池体积小、能量密度大的优势，以特斯拉为代表。

二、“磷酸铁锂电池+相对简单的电池管理系统“：

充分利用磷酸铁锂电池便宜、耐用的优势，以比亚迪等国产电动车为

代表。

那么，这两种电池，哪一种更好呢？个人认为，最好的电动汽车电池应该

具有有以下特征：

1、安全： 这是第一位的，如果动不动就自燃、爆炸，谁敢用？

2、电流大： 电流大，动力充沛，才能让车自由奔驰。

3、容量衰减慢：说明电池耐用，减少维护成本。

4、能量密度大：说明电池蓄电能力好，缓解里程焦虑。

三元锂电池：

优点：能量密度大

目前特斯拉特斯拉使用的是松下 NCR18650 型电池，容量在

3350mHA 左右，能量密度高达 200WH/Kg。举例来说，特斯拉高

配的 85KWH 电池，瞬间可以达到 342 马力，远超一般的汽油车，

所以起步和加速特别快。

缺点：

1、充放电电流不足：

正常情况下，只能达到 2C 或 3C 的放电电流。 （*1C 的放电电流指的

是 1 小时内把这个容量的电池从满放空的电流，比如 NCR18650 的 1C 放电就是 3350mA）

2、容量衰减快：

据特斯拉公布的数据显示，三元锂电池在同样充放电电流下：

（1）每次从 0%-100%循环充放电，900 次后容量已经衰减到 55%；

（2）每次从 0%-50%的循环充放电，3000 次后容量依然可以保持 70%。

因此特斯拉的电池管理系统会建议车主尽量让电池维持一定的电能余

量，在 0%-50%或者 25%-75%这样的循环中工作，每次不用全充满或全

部耗完，最终能保证行驶 30 万公里没有明显续航衰减。

3、有一定的安全隐患：

三元锂电池，由于材料本身的特性，在内部短路或者正极材料遇水

后都容易产生明火，即便电池外有钢壳保护，但也依然无法承受极端冲

击。特斯拉通过极其优秀的电池管理系统（自动短路、温度控制等）算

是勉强解决了电池的安全问题。

磷酸铁锂电池：

它最大的不足在于：

（1）能量密度低（110WH/Kg），所以电池体积比较大。

（2）低温下容量衰减巨大（-10℃下容量为 25℃下的 55%左右）。

它的优势也很明显，尤其是对我国的车企更是如此。

（1）电池材料资源可控：

我国锂矿储量丰富，正极材料的氧化铁磷酸盐储量充沛，大批

量生产后，电池的价格还有很大的下探空间。而我国极为缺乏制造三

元锂电池必须的钴矿。目前全球的钴储量，刚果占 58%，澳大利亚

21%，中国只有 1%，如果我们采用钴酸锂或者含钴的三元材料生产

电池，我国车企分分钟有被卡脖子的危险。

（2）充放电电流大：

磷酸铁锂电池可以轻松以 20C 放电，所以混动的汽车配置小电

池首先考虑磷酸铁锂电池。

（3）常温下容量衰减慢：

0%-100%的循环下 3000 次容量才衰减到 80%，满电长期存放

衰减速度也不多。

（4）安全系数高：

穿刺、短路、350℃高温都不会爆炸、燃烧。

上述这些优势让中国，尤其是拥有磷酸铁锂研发和生产的中国车企不太可

能选择其他种类电池。现在最大的问题是：

1、如何提升磷酸铁锂电池的能量密度？

2、如何解决低温下电池能量衰减过快的问题？

目前，针对上述问题，国内的厂家做了很多尝试，例如：比亚迪最新推出的刀

片电池就能有效的提高电芯的能量密度。

在低温状态下，电池正极的活跃度下降，将大大影响电池的使用。要解决这一问题就

要从电池的热管理角度着手。Koolance Inc.公司，自 2000 年以来，一直致力于

散热领域的研究，是 BTMS 系统开发的得力助手。Koolance ALH-2000 一体

式水冷机除了具有 2000W 的制冷功率，还有 1000W 的加热功能，可以在低温

下给电池组进行加温，其内置水泵的输出功率高达 8.8LPM（2.3GPM）；同时机器

上的 USB 端口允许使用专用的 Koolance System Monitor 应用程序来控制和记录冷却

液的流速、温度、转速等各种数据，借助 CFD 仿真软件，就可以对流道设计、流阻分布

和热平衡的进行仿真测试，来确定这款热管理系统是否满足当前的电池包，还可以通过调

整散热片的大小、长度来适应电池包，实现产品的快速开发，降低产品成本。ALH-2000

是 BTMS 开发人员的助攻神器！

期待电车企业能够继续奋力研发，埋头苦干，必能做出一流的国产电动车！

审核编辑 黄宇