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不是电池容量!热管理技术才是决定下一代电动汽车发展的关键

电动化车型 —— 从纯电动车型,到插电式混合动力及增程式车型 —— 在能效、续航及性能方面的升级迭代持续提速。这一发展进程的推进,核心取决于关键一环:即能在各类行驶工况与气候条件下保障电池最佳表现、且兼具安全性、可拓展性与智能化的电池热管理系统。

热管理领域的挑战不断升级

高压动力电池需在窄幅温度区间内工作,才能实现性能峰值、延长使用寿命并保障使用安全。随着整车架构持续升级、充电需求不断提升,工程师需要应对的热负荷也随之增加。下一代热管理系统需在平衡高充电功率、紧凑化集成布局与热稳定性的同时,达成成本控制与可持续发展的双重目标。

当下电池热管理系统多采用液冷板或液冷流道设计,实现电芯与冷却液通路间的热量传递。这类设计在常规充电工况下表现良好,但超快充模式会带来大幅攀升的热负荷。若不重新设计冷却液流道与系统级架构,额外产生的热量会加速电芯老化,降低电池长期使用性能。

Automotive battery showing the thermal management system.

从单一散热到全维度热控

现代电池热管理的核心,早已不再是简单的热量排出 —— 而是对电池温度的智能化精准调控。

高效的热传递路径,不仅能在高负荷工况下提升散热效率,还能让电池在低温环境中实现更快、更均匀的预热,进而保障充电稳定性,提升车辆冬季续航表现。未来的热管理架构甚至可实现电芯级的直接温度控制,从电芯内部出发,优化能量输出效率与整体能效。

依托人工智能与仿真技术,打造更智能的设计体系

先进仿真、人工智能驱动设计等新兴技术手段,正重塑工程师研发电池热管理系统的思路与方法。在概念设计初期,借助人工智能辅助的高级仿真技术,可更快预测电池热行为,并针对不同工况动态调整设计参数,保障系统热稳定性。工程师无需打造实体原型,即可对海量假设场景进行建模分析,大幅节省研发时间、成本与物料投入。

在系统实际运行阶段,人工智能技术可通过分析电芯温度数据,对热失控风险点进行提前预判,并精细化调节冷却液流量,从源头规避电池性能衰减问题。这一数据驱动的技术方案,最终将实现电池安全性提升、使用寿命延长与充电效率优化的多重目标。

为可扩展化创新做好准备

随着行业向更高能量密度、更快充电速度迈进,热管理系统面临的需求只会持续增加。智能化热管理不仅是一项安全保障措施,更是一种竞争优势 —— 助力全系列电动化车型实现快充提速、续航延长,让电池在各平台下的表现更稳定可靠。

下一代电池热管理系统将工程技术积淀与人工智能驱动的设计和控制技术深度融合,这将推动电动化车型迈入更高效、更能适配多元场景、更具可持续性的全新发展未来。

*本文档是使用 Microsoft Translator 翻译的。

Headshot of Martin Winter, Director, Power Systems, E/E SW & HW

马丁·温特
(Martin Winter)

关于作者——马丁・温特现任麦格纳电子电气软硬件及动力系统部总监,主要负责电动化动力总成的系统级工程研发工作,涵盖电池系统、热管理及智能控制架构等领域。他在麦格纳任职逾 17 年,深耕先进动力系统、整车系统研发领域,曾担任全球研发相关管理职务,凭借跨领域视角,深刻理解软件、硬件与系统集成对下一代电动汽车性能及可扩展化发展的塑造作用。

常见问题解答

为何在各类电动化车型中,热管理的重要性正超越电池容量?

在纯电动、插电式混合动力及增程式电动车型中,电池性能的发挥,关键在于维持窄幅工作温度区间。单靠增大电池容量,无法抵消高充电功率、电池反复充放电循环或多工况运行带来的热应力。而智能化热管理技术,能让各类架构的车型均实现性能稳定、使用安全与经久耐用的效果。

纯电动、混合动力与增程式电动车型的热管理需求有何差异?

纯电动车型在快充阶段往往面临最大的持续热负荷,而混合动力与增程式电动车型的动力模式需在电动驱动与燃油驱动间频繁切换。这类动态的运行模式会带来独特的热管理挑战,包括电池温度骤变、热量分布不均等问题。高效的热管理系统必须具备实时自适应能力,确保在各类使用场景下都能实现系统稳定与能效最优。

热管理对车型的充电性能与低温工况运行有何影响?

热管理直接决定了电池的充电功率接收能力,也影响着电池在低温环境下的运行可靠性。高效的热传递技术,既能让电池在高负荷快充时实现更快充电,也能在低温环境下完成可控预热。这一技术可提升各电动化车型的充电稳定性、冬季续航表现,同时优化整车驾乘体验。

人工智能与仿真技术如何助力电动化动力总成热管理系统的设计优化?

先进的仿真技术与人工智能辅助设计,能让工程师在研发初期,就对电池在多元工况下的热行为进行全面评估。借助这类工具,工程师可针对纯电动、混合动力、增程式等不同电动化技术路线,优化热管理系统架构。在系统实际运行阶段,人工智能还能通过预判热失控风险点、在电池性能衰减前动态调整系统运行状态,进一步强化热管理的精准控制能力。

为何智能化热管理是电动化车型平台打造的战略差异化优势?

随着电动化车型的形态与功能日趋多元化,可扩展化的热管理技术成为实现平台灵活性的重要基础。智能化热管理系统能为多架构车型带来快充提速、能效提升、零部件使用寿命延长的多重价值。这让热管理不再只是一项电池防护功能,更成为赋能车型性能提升、场景适配能力增强与可持续电动化发展的核心要素。

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