如何解决超快充技术中的热管理问题?
车圈先锋
超快充热管理的三重解法
一、材料革新:从源头降低发热并提升耐热阈值
降低内阻、减少产热:通过优化电解液配方、采用表面涂层单晶正极和低BET石墨等材料,降低电池内阻。国轩高科第二代GQ电芯通过导电网络与结构优化,将内阻降低25%,从源头减少了充电过程中的焦耳热。
提升电芯耐高温能力:现代磷酸铁锂电芯通过正负极材料包覆、高稳定性电解液配方等技术,已能在70℃下稳定循环。宁德时代神行PLUS电池支持-20℃~65℃全温域快充,其循环寿命超过4000次。这表明,热管理的目标不再是“把温度压到55℃以下”,而是将温度控制在电芯自身能稳定工作的宽泛区间内。
二、系统散热:从“单面冷却”到“全包围式”换热
增大换热面积:传统的单面或小侧面冷却已无法满足6C以上快充的散热需求。行业主流方案转向“全大面+全侧面冷却”,如宁德时代三代神行电池,通过增加液冷板的覆盖面积,大幅提升换热效率。
创新冷却结构:宁德时代麒麟电池采用电芯间夹层水冷设计,将冷却结构嵌入电池包内部,显著扩大了换热面积,使得高温环境下仍能维持高功率充电而不频繁降速。
引入高效冷却介质:比亚迪的专利方案提出,除了液冷,还可采用油冷甚至直冷(冷媒直接冷却)方式,其中浸没式冷却让冷却油或氟化液直接接触电芯,热阻更小、传热更直接,能更有效地应对高热流密度场景。
三、车桩协同:将“热负荷”转移至充电基础设施
体外循环概念:比亚迪一项专利提出,未来超快充的热管理不应只依赖车端系统。通过“车桩对接,体外循环”技术,在充电时让充电桩自带的强大冷源(直冷、液冷或油冷)直接接入电池包的热管理系统。
优势与实现:该方案在充电前先抽走管路中的空气,确保换热效率,随后桩端冷源直接为电池散热。这种设计将充电时最极端的“热管理负担”从车上转移到桩上,使车辆无需为偶尔的超快充场景背负一套冗余、沉重且昂贵的车载热管理设备,有效降低成本与车重。