王 靜

(西安汽車職業(yè)大學(xué)，陜西 西安 710000)

新能源汽車是指除汽油、柴油發(fā)動機(jī)之外的所有其它能源車輛，主要包括：燃料電池電動汽車、純電動汽車、油電混合動力汽車、氫發(fā)動機(jī)汽車和太陽能汽車等等。而在目前汽車市場上，純電動汽車顯然成為了新能源車的領(lǐng)頭羊，油電混合動力和燃料電池汽車也占有一定的市場份額。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，汽車廠家通過提高續(xù)航里程、加大基礎(chǔ)設(shè)施的投入力度，以及通過技術(shù)解決電池的充電速度、充電時間和電池的回收再利用等問題，以使得電池的安全、組成成分等問題得到了一定改善，這樣看來，新能源汽車有望成為汽車發(fā)展的中堅力量。

但隨之而來的一系列問題也逐漸暴露出來：其中最為嚴(yán)重的就屬純電動汽車的冷卻問題。它的冷卻系統(tǒng)一般要求能耗低、效率高、輕量化、成本低等，而這些要求與傳統(tǒng)車輛的冷卻系統(tǒng)基本一致，不同的是，純電動汽車的冷卻系統(tǒng)主要針對的是電器部件，而它受溫度的影響最為明顯，所以對溫度的控制要求也會更加嚴(yán)格。與此同時，由于純電動汽車的動力系統(tǒng)和供電系統(tǒng)的電子部件所能承受的溫度較低，整車降噪小，這就使得純電動汽車對冷卻系統(tǒng)的散熱性能以及噪音的要求比傳統(tǒng)車輛更為嚴(yán)格。所以，開發(fā)高效而又可靠的冷卻系統(tǒng)，勢必將成為純電動汽車動力系統(tǒng)在效率上進(jìn)一步提高的關(guān)鍵，這對改善續(xù)駛里程也是尤為關(guān)鍵的技術(shù)之一。

電動汽車主要的熱源有電池、電機(jī)和電機(jī)控制器等，其總的散熱量大概相當(dāng)于同功率傳統(tǒng)汽車的2.5～3倍，而這些熱源從工作溫度范圍來看，有較大的差別。如果要讓這些部件的熱量及時散去，以便維持部件可靠而穩(wěn)定的工作，這就必須要有一套體積、質(zhì)量和尺寸合理的冷卻系統(tǒng)。其中動力電池是一輛電動汽車最為核心的部件，它工作電流大，產(chǎn)生的熱量大，同時電池包處于一個相對封閉的環(huán)境，這樣會導(dǎo)致電池的溫度快速上升。目前動力電池的散熱有主動和被動兩種，兩者之間在效率上有非常大的差別。被動系統(tǒng)所采取的冷卻措施比較簡單，所要求的成本也比較低。而主動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜一些，并且需要更大的附加功率，使它的熱管理更加有效。

電動汽車?yán)鋮s系統(tǒng)主要由電動水泵、散熱器、風(fēng)扇、水管、冷卻液等組成。目前純電動汽車所采用的冷卻系統(tǒng)主要分為兩部分：一是對動力系統(tǒng)的驅(qū)動電機(jī)、車輛控制器、DC/DC等部件的冷卻，二是對供電系統(tǒng)的動力電池(鋰電)以及車載充電器的冷卻。而動力電池冷卻性能的好壞，直接會影響電池的充電效率，同時也會影響到電池的使用壽命和它的安全問題。

目前主要采用風(fēng)冷和水冷兩種模式。風(fēng)冷技術(shù)是目前新能源動力電池中應(yīng)用最為廣泛的散熱技術(shù)。冷卻用的強(qiáng)制氣流可以通過風(fēng)扇產(chǎn)生，也可以利用汽車行進(jìn)過程中所產(chǎn)生的迎面風(fēng)或者電動壓縮空氣等產(chǎn)生。與其他冷卻技術(shù)相比，風(fēng)冷技術(shù)相對簡單、安全，維護(hù)起來也方便。國內(nèi)產(chǎn)的各種類型的新能源動力電池基本上采用風(fēng)冷技術(shù)，國內(nèi)技術(shù)基本上與國外水平相當(dāng)，能夠在低成本的情況下，達(dá)到良好的散熱性能。

水冷散熱系統(tǒng)主要包括：電子水泵、換熱器、電池散熱片、PTC加熱器、膨脹水箱。該技術(shù)是基于液體熱交換的冷卻技術(shù)，比風(fēng)冷技術(shù)效率更高，使得電動汽車電池組內(nèi)部溫度更加均勻，可與車輛的冷卻系統(tǒng)整合在一起，與電池壁面之間的熱交換系數(shù)高，冷卻、加熱速度快。但是采用水冷技術(shù)的系統(tǒng)更復(fù)雜，重量大，維修和保養(yǎng)難度大，并且存在漏液的可能。國外對水冷技術(shù)研究較早，應(yīng)用時間也較長，并且隨著不斷的探索、實踐與改進(jìn)，系統(tǒng)的熱交換系數(shù)以及冷卻加熱速度均已達(dá)到了較高的水平，并且通過新材料的應(yīng)用，國外水冷系統(tǒng)的重量也有所減輕。

發(fā)展新能源汽車是上百年來汽車動力技術(shù)的重大變革，是對汽車工業(yè)長足發(fā)展的巨大驅(qū)動力，在發(fā)展的道路上遇到各種困難在所難免，但無論遇到什么樣的困難，我們都必須明白，這是汽車工業(yè)發(fā)展的必經(jīng)之路。相信隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，新能源汽車的相關(guān)問題將會得到逐一解決，我們將會迎來一個綠色環(huán)保的出行環(huán)境。