【行業】新能源汽車熱管理深度報告(25頁)

新能源汽車熱管理要求高于傳統汽車,電池熱管理系統為核心。與傳統汽車相比,新能源汽車熱管理系統更復雜,不僅有空調系統,而且新增電池、電機等冷卻需求。1)過低或過高溫度均會影響鋰電池性能和使用壽命,因而必須擁有熱管理系統。根據傳熱介質的不同,電池熱管理系統可分為風冷、直冷與液冷,液冷相對直冷成本更低,冷卻效果也優于風冷,具備主流應用趨勢。2)由于動力類型的變化,電動汽車空調使用的電動渦旋壓縮機價值量相比傳統壓縮機有明顯提升。目前電動車主要采用PTC 加熱器進行采暖,冬天時嚴重影響續航里程,未來有望逐步應用制熱能效比更高的熱泵空調系統。

新能源汽車熱管理要求高,系統復雜、價值量大。汽車熱管理系統是從系統集成和整體角度出發,統籌熱量與動力總成及整車之間的關系,采用綜合手段控制和優化熱量傳遞的系統。其可根據行車工況和環境條件,自動調節冷卻強度以保證被冷卻對象工作在最佳溫度范圍,從而優化整車的環保性能和節能效果,同時改善汽車運行安全性和駕駛舒適性等1。汽車熱管理系統主要用于冷卻和溫度控制,包括乘客艙熱管理(空調系統)、動力總成冷卻等。

新能源汽車熱管理系統更復雜,新增電池、電機及電子部件等冷卻需求。傳統汽車熱管理系統主要包括兩部分:發動機冷卻系統和汽車空調系統。新能源汽車由于發動機、變速箱等部件變成了電池電機電控和減速器,其熱管理系統主要包括四部分:電池熱管理系統、汽車空調系統、電機電控冷卻系統、減速器冷卻系統。新能源汽車熱管理系統按冷卻介質分類主要包括液冷回路(電池及電機等冷卻系統)、油冷回路(減速器等冷卻系統)及冷媒回路(空調系統),涉及零部件包括控制部件(電子膨脹閥、水閥等)、換熱部件(冷卻板、冷卻器、油冷器等)與驅動部件(電子水泵與油泵等)。

新能源汽車對于熱管理的要求高于傳統汽車,價值量也明顯提升。傳統汽車空調系統結構簡單,依靠發動機帶動空調壓縮機制冷,依靠發動機熱源制熱;純電動汽車由于沒有發動機,需要依靠電動壓縮機制冷,依靠PTC 加熱器制熱,結構復雜,且電池熱管理系統不僅要防止電池過熱,還要在電池過冷時進行保溫。整體來看,新能源汽車由于其熱管理系統比較復雜,對部件需求有所增加,形成新的電子膨脹閥、電池冷卻器、冷卻板、PTC 加熱器等部件的需求。傳統汽車熱管理系統單車價值一般在2000 元左右,新能源汽車熱管理系統單車價值可超過6000 元,價值量明顯提升。

電池熱管理系統:新能源熱管理核心,液冷為應用趨勢。電池熱管理系統對電池的性能和使用壽命影響大。鋰電池最佳工作溫度范圍約20-30℃,低溫時電池容量較低,充放電性能差;高溫時電池循環壽命會縮短,過高溫度工作甚至有爆炸等安全問題。此外,電動汽車動力電池組是由多個電池單體通過串并聯方式組成,電池單體都緊密地布置在一起,在進行充放電時,各電池單體所產生的熱量會互相影響,如果散熱不均勻,將造成電池組局部溫度快速上升,使電池的一致性惡化,使用壽命將大大縮短,嚴重時會造成某些電池單體熱失控,產生比較嚴重的事故。當動力電池處于低溫環境中,電池的充放電性能會大大降低,導致電池無法正常工作。為了使動力電池組保持在合理的溫度范圍內工作,電池組必須擁有科學和高效的熱管理系統。

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