吴憨子：新能源汽车热管理基础10问

 

一、新能源汽车热管理系统概述

汽车热管理是指从系统和整车的角度出发，统筹调控整车热量与环境热量，以确保各部件工作在最佳的温度范围内。其目标是保证车辆的安全性、提高经济性、动力性和节能环保性能。

传统汽车热管理主要包括以下几个方面：

1. 发动机冷却：发动机产生的热量需要通过冷却系统进行散热，以保持发动机在适宜的工作温度范围内。冷却系统通常包括水泵、散热器、冷却液和风扇等组件。

2. 变速箱冷却：自动变速箱或双离合器变速箱也需要冷却系统来控制其工作温度，以确保变速箱正常运行。变速箱冷却系统通常与发动机冷却系统相互关联。

3. 空调系统热管理：车辆的空调系统需要对空气进行冷却或加热，以提供舒适的驾乘环境。空调系统通常包括压缩机、冷凝器、蒸发器和空调控制单元等组件。

在新能源汽车领域，热管理更为复杂，需要考虑电动机、电池系统和乘员舱空调等方面的热管理：

1. 电机电控系统热管理：电动车的电机和电控系统在工作过程中会产生热量，需要通过散热系统进行冷却，以保证电机和电控系统的正常运行。

2. 电池系统热管理：电动车的电池系统也需要进行热管理，以控制电池的工作温度，提高电池的寿命和性能。液冷或气冷系统常被用于电池系统的热管理。

3. 乘员舱空调热管理：为了提供舒适的乘坐环境，电动车也需要考虑乘员舱的空调热管理，包括冷却和加热功能。

汽车热管理系统的组成可以包括传感器、控制单元、冷却系统（如散热器、风扇、水泵）、空调系统（如压缩机、冷凝器、蒸发器）、热交换器、冷却液、传热管路等组件。通过对温度的实时监测和控制，汽车热管理系统可以有效地管理车辆。

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二、新能源汽车热管理基础10问

Q1：什么是汽车热管理？

从系统集成和整车角度出发，统筹整车热量与环境的热量，采用综合手段控制和优化热量传递，保持各部件工作在最佳温度范围，改善汽车各方面性能。

Q2：汽车热管理的主要作用是什么？

汽车热管理的主要作用是通过散热、加热、保温等手段，让不同的零件都能工作在合适的温度下，以保障汽车的功能安全和使用寿命。

并且汽车属于一个复杂的工业品，由众多的零部件和总成构成，而每个零部件的工作温度和材料耐受温度都不尽相同，只有保证他们在适宜的温度下运转，才能保障汽车安全、高效、稳定的运转。

 

Q3：汽车热管理产业链与供应商产品布局如何？

汽车热管理是一个非常复杂的系统工程问题，涉及到产业链也非常庞大，从上游的零部件供应器企业，到中部的系统集成商、服务商再到下游的汽车生产厂家。

热管理系统主要供应商产品布局及客户，目前国内的汽车热管理市场主要还是掌握在法雷奥、翰昂、马勒、博世、电装等老牌外资零部件企业手中，国内诸如埃斯创、奥特 佳、银轮、松芝和三花等企业也处于较为前列的位置。

Q4：电动化趋势下，整车热管理系统发生了较大的变化?

新能源汽车热管理主要是对电池、电机、电 控以及乘员舱温度的调节，保障它们工作在最适 宜温度。由于没有发动机热源，新能源汽车一般 需要额外的发热装置来补充系统热量，常用的发热装置有PTC加热器、柴油加热器以及热泵空调。

在‍‍‍电动化趋势下，整车热管理系统发生了较大的变化，没有热机的新能源汽车需额外的产热装置维持整个系统的高效运转，电池的高温度敏感性使得新能源汽车热管理复杂程度和精细化程度要求也在不断提高。

 

Q5：新能源汽车整车热管理架构有哪些功能？

新能源汽车整车热管理系统可分为电池系统热管理、空调系统热管理和电机电控系统热管理；电池系统热管理和空调系统热管理有制冷和制热两大功能，电机电控系统热管理主要是冷却。

Q6：电机电控系统热管理的冷却方式有哪些？

Q6：电机电控系统热管理的加热方式有哪些？

Q7：新能源汽车电机电控系统与空调系统的热管理

电动车的电机及电控等功率件工作时散热需求较高，通常需要主动冷却，才能保证车辆处于安全工作的温度范围，电机电控冷却系统与发动机冷却系统比较类似，主要组件包括电动水泵、散热器、冷却风扇、膨胀水壶和管路等。

新能源汽车制冷阶段与传统汽车差异不大，在制热阶段，由于没有发动机热源，往往需要额外的发热机构产热来补充系统热量， PTC加热元件由于热效应显著，耐高压、不燃烧的安全特性，常作为加热器的首选，少数车型搭载了更为先进的热泵技术。

 

Q8：什么是PTC电加热器？

成本低、结构简单、工作稳定的PTC加热方案就成为了新能源汽车行业普遍采用的制热方案。根据其工作方式不同，PTC加热器可分为风暖式、水暖式。

 

PTC电加热器功率通常在6KW，6度/h，以带电量为70度电的蔚来ES6为例：PTC暖风使用一小时，电池耗电10%左右，对动力电池的消耗极大，严重影响电车的续驶里程，而这也就是为什么很多电车主在冬天不敢开空调的原因之一。

Q9：未来空调系统的发展趋势可以说说吗？

能效系数更佳的热泵空调，是未来空调系统的发展趋势。

热泵空调是指空调系统在制热时，依靠系统的反向循环，将外界空气的热能强制转移到乘客舱的空调系统，整个热泵系统充当环境热量的“搬运工”，因此热泵空调的能效系数比PTC高出2~3倍。

 

 

Q10：随着汽车向电动化和智能化方向发展，整车能量管理有哪些变化？

随着汽车向电动化和智能化方向发展，整车能量管理内容增多，对汽车能量管理的要求也越来越高。从整车层面对各子系统进行能量统筹管理将成为电动汽车未来的发展趋势。新能源热管理系统逐步由分散式转向集成式热管理系统。

 

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三、新能源汽车热管理与储能CCS隔离板

新能源汽车热管理与储能CCS隔离板之间存在一定的关联，尤其是在电池系统的热管理方面。

1.新能源汽车热管理系统：

它负责管理电动车辆的热量，包括电池系统的热管理。电池系统在充电和放电过程中会产生热量，如果不及时有效地散热，可能会导致电池温度过高，影响电池性能和寿命，甚至引发安全隐患。因此，新能源汽车热管理系统需要通过散热器、风扇、冷却液等组件来控制和调节电池系统的温度。

2.储能CCS隔离板：

CCS代表组合式充电系统（Combined Charging System），它是一种用于充电电动车辆的标准化充电接口系统。而储能CCS隔离板是指在充电桩或充电设施中的一种设计，它的作用是隔离电池系统和充电系统之间的电气连接，确保安全和电气隔离。

在电动车辆中，电池系统和充电系统之间的电气隔离非常重要，以确保充电过程中的安全性和电气性能。储能CCS隔离板起到隔离电池和充电系统之间的作用，防止潜在的电气故障和安全风险。同时，隔离板还可以提供电池系统和充电系统之间的物理隔离，避免热量在两个系统之间的传递。

因此，新能源汽车热管理系统与储能CCS隔离板之间的关系是相辅相成的。热管理系统确保电池系统的温度控制和散热效果，而储能CCS隔离板则确保电池系统与充电系统之间的电气和物理隔离，共同提升电动车辆的安全性和性能。

而储能设备主要由电池组、储能逆变器( PCS)、能量管理系统( EMS)、电池管理系统( BMS)构成。

电池组为最主要的构成部分，其主体由电芯构成。电池组中涵盖其他辅助系统包括温控(散热)，消防。储能逆变器为必不可少的重要组成部分，负责直流交流转化，是电站并网运行的必备条件。EMS、 BMS主要集中于系统软件层面，由储能投资商负责设计， EMS负责数据采集、能量调度；BMS负责电池监控、管理，保证充放均匀稳定。

“拥有储能BMS配套、储能线束加工优势的我们，为储能管理，做性价比高的温度采集管理方案。方案为BMS提供锂/氢电池本体、电池冷却介质与BMS控制板的温度管理，也为储能CCS集成采集母排提供温度采集管理，”——温度传感器专家特普生曾总告诉温度床传感器研究院说。

“目前，市场反馈的传感器失效模式为两种：防水与耐压情况不佳。防水是指吸潮后传感器阻值下降，主要为潮气影响；耐压则是传感器绝缘层被击穿。为妥善解决传感器失效模式，特普生传感器针完全胜任。一是针对潮气影响，特普生传感器在保持耐温175度的条件下、耐水煮168小时。打破行业48小时极限；二在绝缘度问题上，特普生传感器可长期耐压5VDC，远高于行业3500VDC的标准要求。”

（特普生户储CCS隔离板）

“我们为电池包、电池模组、电池族、储能箱公司，也为BMS产品，提供定制化的储能CCS隔离板。譬如支架，可以选择注塑或吸塑隔离板+线槽；采集组件，可以选择线束、FPC、PCB或FFC；温感采集线，可以选择环氧头、OT端子、镍端子（都含NTC)；铝巴当然是含铝量达到99.6%的1060铝板。连接方式，可以选择打胶、打螺丝、超声焊或激光焊”。

储能CCS隔离板，在锂离子电池系统中实现以下主要功能：通过铜铝巴实现电芯的串并联，输出电流。采集电芯电压、电芯温度提供均衡和补电通道。

作者简介

吴憨子：传感器应用营销老师。投资及担任森霸传感、特普生传感应用营销顾问，欢迎交流传感器应用与投融资，微信：mckinsin

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审核编辑 黄宇