傳統(tǒng)燃油汽車，發(fā)動機(jī)的散熱性能一直是汽車設(shè)計(jì)的關(guān)鍵指標(biāo)之一。到了新能源時代，電動汽車少了發(fā)動機(jī)這個熱源，為什么還需要散熱器呢？

三電系統(tǒng)更需要熱管理

雖然電動汽車摒棄了燃油發(fā)動機(jī)，但核心的三電部件運(yùn)行過程中仍然會產(chǎn)生大量的熱量。作為三電的核心，電池的性能和安全性與溫度密切相關(guān)。鋰離子電池在充放電過程中會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生熱量。如果電池溫度過高，可能會導(dǎo)致電池內(nèi)部化學(xué)物質(zhì)的分解、電解液的揮發(fā)，甚至引發(fā)熱失控，從而引發(fā)火災(zāi)或爆炸。此外，過高的溫度會加速電池老化，降低容量和使用壽命。

鋰離子電池的最佳工作溫度范圍為15℃至35℃。在這個區(qū)間，電池的充放電效率最高，且安全性有保障。因此，散熱器在電動汽車中的一個重要作用就是維持電池溫度在合理范圍內(nèi)，確保其性能和安全性。

將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的電機(jī)在高負(fù)荷運(yùn)行時，電機(jī)內(nèi)部的電磁感應(yīng)和機(jī)械摩擦?xí)a(chǎn)生大量熱量。如果電機(jī)溫度過高，可能會導(dǎo)致電機(jī)效率下降、絕緣材料老化，永磁體退磁，甚至損壞電機(jī)。因此，散熱器需要為電機(jī)提供有效的冷卻，確保其在高負(fù)荷運(yùn)行時的穩(wěn)定性和可靠性。

舉例來說，大部分燃油發(fā)動機(jī)工作時，汽缸內(nèi)溫度可達(dá)到幾百攝氏度，平均的水溫和油溫約在90℃—110℃之間，作為對比，永磁電機(jī)的工作溫度主要受到絕緣材料的影響，但大部分的永磁電機(jī)的工作溫度約在零下40℃到150℃之間。如果溫度過高，會導(dǎo)致磁性能下降，尤其是當(dāng)溫度接近磁體的居里溫度時，磁體可能會完全失去磁性，將導(dǎo)致電機(jī)報(bào)廢。因此，電機(jī)和發(fā)動機(jī)一樣需要散熱。

三電系統(tǒng)中的電控系統(tǒng)負(fù)責(zé)管理電池的充放電、電機(jī)的運(yùn)行以及車輛的其他電子設(shè)備。這些電子設(shè)備在運(yùn)行過程中會產(chǎn)生熱量，且對溫度非常敏感。如果溫度過高，可能會導(dǎo)致電子設(shè)備故障，影響車輛的正常運(yùn)行。因此，散熱器在為電池和電機(jī)提供冷卻的同時，也需要為電子控制系統(tǒng)提供適宜的工作環(huán)境。

舉例來說，目前的主流驅(qū)動電機(jī)功率大致是100kW—200kW，部分高功率電機(jī)，如比亞迪的電機(jī)功率高達(dá)500kW，其電機(jī)控制器和逆變器在高功率運(yùn)行時會產(chǎn)生大量熱量。此外，國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 38661-2020也明確規(guī)定，電池管理系統(tǒng)（BMS）的工作溫度范圍為零下20℃—65℃。

由于電機(jī)、電池及電控系統(tǒng)的散熱需要，因此新能源汽車也和燃油車一樣，都配備了散熱水箱，也需要定期更換防凍液。

除了三電系統(tǒng)外，新能源汽車上同樣配備了空調(diào)系統(tǒng)。相比燃油車的空調(diào)系統(tǒng)，兩者除了驅(qū)動方式不同，其他的原理都一模一樣，都是通過“搬運(yùn)”熱量實(shí)現(xiàn)座艙制冷，在這個系統(tǒng)中還需要用到2個熱交換器。因此，電動車上具備多個散熱器是不可或缺的。

如何為電動車散熱？

相比燃油車，電動汽車的散熱系統(tǒng)明顯更加復(fù)雜且功能多樣，也就是需要更加精細(xì)化的熱管理系統(tǒng)，確保電池、電機(jī)和電子控制系統(tǒng)在最佳溫度范圍內(nèi)運(yùn)行。

液冷散熱是目前電動汽車中最常見的散熱方式之一。液冷系統(tǒng)通過在電池包、電機(jī)和電子控制模塊周圍布置冷卻液管道，利用冷卻液的循環(huán)流動帶走熱量。冷卻液通常由水和乙二醇混合而成，具有較高的比熱容和良好的導(dǎo)熱性能。液冷系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)包括散熱效果好、溫度控制精度高以及能夠適應(yīng)高負(fù)荷運(yùn)行。液冷系統(tǒng)能夠根據(jù)電池和電機(jī)的溫度自動調(diào)節(jié)冷卻液的流量和流速，確保散熱效果的最優(yōu)性。

除了液冷之外，部分低端電動車采用風(fēng)冷散熱帶走熱量，這種方式相對簡單且成本較低，通常采用風(fēng)扇強(qiáng)制對流的方式，將熱量散發(fā)到周圍環(huán)境中。然而散熱效果相對液冷系統(tǒng)較差，且受環(huán)境溫度和空氣流動條件的影響較大。因此，風(fēng)冷散熱系統(tǒng)通常用于對散熱要求不高的場景，如低負(fù)荷運(yùn)行或小型電動汽車。

【觀察】

盡管電動汽車摒棄了傳統(tǒng)燃油發(fā)動機(jī)，但散熱器在電動汽車中依然不可替代。不管是液冷、風(fēng)冷，還是其他散熱方式，目的都是確保電池、電機(jī)和電子控制系統(tǒng)在最佳溫度范圍內(nèi)工作，從而保障車輛的性能、安全性和使用壽命。（朋月）