Koolance 散熱器在電動汽車中的應用（三）

上兩講我們說到優秀的電池管理系統(BMS)和熱管理系統(BTMS)對電動汽

車的重要性。那么，電池發展的未來會是怎么樣呢？中國能不能在電動汽車這

個行業實現彎道超車呢？今天，我們來一起探討一下這個問題。

電池當前有 2 個主流設計方向：

一、“三元鋰電池+優秀的電池管理系統”：

充分發揮三元鋰電池體積小、能量密度大的優勢，以特斯拉為代表。

二、“磷酸鐵鋰電池+相對簡單的電池管理系統“：

充分利用磷酸鐵鋰電池便宜、耐用的優勢，以比亞迪等國產電動車為

代表。

那么，這兩種電池，哪一種更好呢？個人認為，最好的電動汽車電池應該

具有有以下特征：

1、安全： 這是第一位的，如果動不動就自燃、爆炸，誰敢用？

2、電流大： 電流大，動力充沛，才能讓車自由奔馳。

3、容量衰減慢：說明電池耐用，減少維護成本。

4、能量密度大：說明電池蓄電能力好，緩解里程焦慮。

三元鋰電池：

優點：能量密度大

目前特斯拉特斯拉使用的是松下 NCR18650 型電池，容量在

3350mHA 左右，能量密度高達 200WH/Kg。舉例來說，特斯拉高

配的 85KWH 電池，瞬間可以達到 342 馬力，遠超一般的汽油車，

所以起步和加速特別快。

缺點：

1、充放電電流不足：

正常情況下，只能達到 2C 或 3C 的放電電流。 （*1C 的放電電流指的

是 1 小時內把這個容量的電池從滿放空的電流，比如 NCR18650 的 1C 放電就是 3350mA）

2、容量衰減快：

據特斯拉公布的數據顯示，三元鋰電池在同樣充放電電流下：

（1）每次從 0%-100%循環充放電，900 次后容量已經衰減到 55%；

（2）每次從 0%-50%的循環充放電，3000 次后容量依然可以保持 70%。

因此特斯拉的電池管理系統會建議車主盡量讓電池維持一定的電能余

量，在 0%-50%或者 25%-75%這樣的循環中工作，每次不用全充滿或全

部耗完，最終能保證行駛 30 萬公里沒有明顯續航衰減。

3、有一定的安全隱患：

三元鋰電池，由于材料本身的特性，在內部短路或者正極材料遇水

后都容易產生明火，即便電池外有鋼殼保護，但也依然無法承受極端沖

擊。特斯拉通過極其優秀的電池管理系統（自動短路、溫度控制等）算

是勉強解決了電池的安全問題。

磷酸鐵鋰電池：

它最大的不足在于：

（1）能量密度低（110WH/Kg），所以電池體積比較大。

（2）低溫下容量衰減巨大（-10℃下容量為 25℃下的 55%左右）。

它的優勢也很明顯，尤其是對我國的車企更是如此。

（1）電池材料資源可控：

我國鋰礦儲量豐富，正極材料的氧化鐵磷酸鹽儲量充沛，大批

量生產后，電池的價格還有很大的下探空間。而我國極為缺乏制造三

元鋰電池必須的鈷礦。目前全球的鈷儲量，剛果占 58%，澳大利亞

21%，中國只有 1%，如果我們采用鈷酸鋰或者含鈷的三元材料生產

電池，我國車企分分鐘有被卡脖子的危險。

（2）充放電電流大：

磷酸鐵鋰電池可以輕松以 20C 放電，所以混動的汽車配置小電

池首先考慮磷酸鐵鋰電池。

（3）常溫下容量衰減慢：

0%-100%的循環下 3000 次容量才衰減到 80%，滿電長期存放

衰減速度也不多。

（4）安全系數高：

穿刺、短路、350℃高溫都不會爆炸、燃燒。

上述這些優勢讓中國，尤其是擁有磷酸鐵鋰研發和生產的中國車企不太可

能選擇其他種類電池。現在最大的問題是：

1、如何提升磷酸鐵鋰電池的能量密度？

2、如何解決低溫下電池能量衰減過快的問題？

目前，針對上述問題，國內的廠家做了很多嘗試，例如：比亞迪最新推出的刀

片電池就能有效的提高電芯的能量密度。

在低溫狀態下，電池正極的活躍度下降，將大大影響電池的使用。要解決這一問題就

要從電池的熱管理角度著手。Koolance Inc.公司，自 2000 年以來，一直致力于

散熱領域的研究，是 BTMS 系統開發的得力助手。Koolance ALH-2000 一體

式水冷機除了具有 2000W 的制冷功率，還有 1000W 的加熱功能，可以在低溫

下給電池組進行加溫，其內置水泵的輸出功率高達 8.8LPM（2.3GPM）；同時機器

上的 USB 端口允許使用專用的 Koolance System Monitor 應用程序來控制和記錄冷卻

液的流速、溫度、轉速等各種數據，借助 CFD 仿真軟件，就可以對流道設計、流阻分布

和熱平衡的進行仿真測試，來確定這款熱管理系統是否滿足當前的電池包，還可以通過調

整散熱片的大小、長度來適應電池包，實現產品的快速開發，降低產品成本。ALH-2000

是 BTMS 開發人員的助攻神器！

期待電車企業能夠繼續奮力研發，埋頭苦干，必能做出一流的國產電動車！

審核編輯 黃宇