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風冷電池真有那麽不靠譜?冬季用車牢記這幾點

2018 年榮威 Marvel X 的上市,曾引起過不小的爭議:一款 30 萬元級別的高端純電動車,為何配備的是電池風冷系統,而不是液冷?可見在用戶的心目中,液冷比風冷更加可靠。當然事實也是如此,如今絕大多數的電動車均配備液冷系統足以佐證。那麽,風冷系統究竟存在哪些先天性的缺陷導致被人“嫌棄”,風冷熱管理系統冬季該怎麽辦,我們來一一解析。

風冷與液冷存在先天性差異

對電動車來說,電池的熱管理系統有著至關重要的作用,無論一台純電動車上的電池多先進、電機性能多強、能耗控制得多好,如果沒有完善的電池熱管理系統就會一損俱損。

熱管理系統的原理並不複雜,就是讓電池組始終在合適的溫度範圍內工作,以保持最佳工作狀態。目前市面上常見的方式主要有風冷和液冷。在電動車剛興起的很長一段時間裡,風冷一直擔綱主角。而隨著時間的推移,液冷的優勢日漸強勢,慢慢成為當下最常用的熱管理方式。

風冷式熱管理系統以空氣作為傳熱介質,利用空氣對流來對電池進行冷卻、加熱。有的是在電池包的一端裝一個散熱風扇,另一端有通風口,通過風扇的工作來加速電池之間空氣的流動,從而帶走電池在工作時所散發的熱量;另外還有一種風冷方式是在電芯的電極兩端加上可以導熱的材質,讓熱量通過導熱材質傳輸到金屬外殼上散熱。

無論是哪種風冷技術,其受外界環境溫度的影響都非常大,尤其是在遇到過高或過低的環境溫度時,它的換熱效率並不高。於此同時,風冷也有著液冷無法比擬的優勢:成本低、系統結構簡單、便於維護,且沒有液體泄漏的風險。因此,很多低成本或者主打極致性價比的電動車都會選擇風冷系統。目前的主流電動車當中使用風冷的並不多,說得上名字的只有榮威 Marvel X 、北汽新能源 EU5 (低配版本)、軒逸 EV 等少數幾款。

液冷則是通過電池包內部的冷卻液管路中的冷卻液來帶走電池在工作中所產生的熱量,以達到降低電池溫度的效果。從實際的使用效果來說,液體介質的換熱系數高、熱容量大、冷卻速度也更快,所以對於電池包裡的溫度一致性有著比較顯著的效果。當然,這只是對液冷系統原理的簡述,每個車企對於液冷冷卻應用方式不盡相同。

相比之下,液冷方式優點更加明顯,比如與電池壁面之間換熱系數高、冷卻和加熱速度快、體積較小;但缺點同樣不少:成本相對較高、重量相對較大、存在漏液的可能、結構更為複雜。作為熱管理系統,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,還可能出現安全隱患

從風冷、液冷兩種溫控系統的特點來看,風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境下,充電和續航能力上的差距會愈發明顯。

比如在炎熱的夏季,車輛在行駛一段時間後電池會過熱,此時如果直接去充電,充電速度會非常慢,如果此時使用的是快充,還會對電池的壽命造成衰減。同時,由於風冷系統散熱能力有限,車輛行駛時無法及時對電池降溫,勢必會影響續航裡程。同時,如果沒有足夠的冷卻,電池組會有極大的安全隱患。

而在冬季,風冷系統必須有電池加熱系統的協助,否則電池的充電速度會非常慢,甚至會出現充不進電的情況。當然,風冷系統也不是在所有的地區都表現差勁,例如在我國南方例如廣東、海南、福建,這類冬季氣候比較溫暖的地方,風冷系統在冬季的表現基本與液冷不會有太大差別。但如果是炎熱的夏季,長途行駛後,風冷電池的冷卻速度較慢,充電也會受到影響。

新出行不久前曾在北京對榮威 Marvel X 做過測試,在冬天使用快充樁充電,熱車狀態下充電功率保持在 40kW左右,基本與夏季實測的數值無太大差距。而冷車狀態下的充電功率只有 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,出現了近30kW 的落差。

從這個例子可以看出,在溫度適宜的情況下,風冷系統動力電池的充電功率並不受影響,而在溫度過低而又缺少電池預加熱系統時,風冷系統不能根據電芯的溫度檢測結果進行“加熱”或“邊充電邊加熱”,導致電池的充電功率受到較大影響。

採用風冷散熱的電動車,冬季該怎麽辦?

眼下正處於冬季,是另大多數電動車主極為頭疼的季節。如果是使用風冷溫控系統的電動車,並且沒有配備電池加熱系統,寒冷的冬天該怎麽辦呢?

首先,我們要明確的是,採用風冷散熱的電動車,在冬季的續航裡程衰減並不像我們想象的那麽嚴重。還是以 NEDC 續航 403km 的榮威 Marvel X 為例,在 -3℃ 的氣溫下冷車出發,測得的實際續航裡程為 319km ,這樣的表現與採用液冷系統的車型相比並不算差。

而在冬季充電時,在沒有電池加熱的情況下,我們只能通過一些注意事項來人為地加快充電速度:

盡量避免長時間靜置後,車輛處於冷車狀態下去充電,應當停車後立即接上充電槍實為上策。

冬季晚上停車的時候也要盡可能的停放在室內停車場,溫度會相比室外更高一些,對於電池性能、以及整車的續航的影響也相對小一些。

如果實在是需要在冷車狀態下充電,盡可能使用交流慢充,以免損傷電池壽命,同時避免電池安全隱患。

編輯總結 /

儘管當前採用液冷溫控系統的新能源車越來越多,但是風冷系統引起自身的多種優點,並未被完全取代。不可否認的是,風冷系統的整體效果確實不如液冷,如果沒有電池加熱系統,冬季更會被虐得體無完膚。因此在冬季使用風冷溫控系統的電動車時,牢記以上三點才能用得更加順手。

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