在“雙碳”目標、能源革命的時代背景下,新能源汽車以其節能環保、低碳高效的優勢,成為汽車工業轉型發展的戰略重點。根據中汽協數據,2025年1至11月,中國新能源汽車產銷量均接近1500萬輛,同比增長均超過30%。出口方面,新能源汽車出口231.5萬輛,同比增長超過100%。新能源汽車的性能、安全性和續航能力在很大程度上取決于其熱管理技術的應用效果,快速增長的新能源市場為新能源汽車熱管理提供了巨大的市場空間。
![]()
圖源:中國汽車工業協會
新能源汽車的核心部件在運行過程中會產生大量的熱量。鋰離子電池的最佳工作溫度通常在20-40℃之間,如果溫度過低,電池內部的電解液黏度增加,鋰離子遷移受阻,導致內阻增大,充放電性能急劇下降,電動汽車的續航里程會大幅縮水,還可能在充電過程中引發析鋰現象,帶來安全隱患;而當溫度過高時,電池內部的化學反應加劇,副反應增多,加速電池容量衰減,長期高溫可能觸發熱失控,引發起火、爆炸等嚴重事故。此外,熱管理還直接關系到用戶的駕駛體驗。空調系統的制冷制熱速度、車內噪音控制、空氣質量調節,都與熱管理系統息息相關。
01.
新能源汽車熱管理框架
汽車熱管理系統涵蓋電池、驅動電機、空調及綜合管理平臺等子系統,各模塊既獨立運行又相互耦合。
![]()
圖源:上海控安
動力電池熱管理作為系統核心環節,其熱控制目標為抑制電芯間溫差、保持適溫區間、應對大倍率充放電下的瞬態熱沖擊。當前普遍采用液冷技術為主,輔以風冷、熱管或相變材料等被動散熱方式,液冷路徑中常布置冷卻板、換熱器和泵閥單元,通過精細化流道設計提高換熱效率。部分高端車型引入制冷劑直冷方案以進一步提升響應速度和控溫精度,在嚴寒或酷熱工況下輔以PTC加熱或集成熱泵模塊增強系統靈活性。
驅動電機及電控系統熱管理對整車高負荷性能表現具有重要影響。目前主流方案以電機殼體液冷與控制器油冷相結合,通過獨立冷卻回路或與電池系統共用換熱模塊實現熱耦合。為提升整車集成度與空間利用率,一體化電驅系統逐漸普及,在結構緊湊性的前提下增加了熱流路徑設計復雜度。部分整車廠采用電機-變速器-電控三合一平臺,在殼體內嵌套冷卻通道并通過共享冷媒路徑進行余熱再利用,以降低系統總能耗。
![]()
圖源:三花智控
乘員艙熱管理系統在確保乘客舒適度、提升能源效率以及延長電動汽車續航里程方面起著至關重要的作用。在電動汽車的早期階段,座艙熱管理主要依靠PTC加熱器,該技術雖能迅速提供熱量,但因能效比低而效率不高,這直接影響了電動汽車的續航里程。熱泵系統因其更高的能效比而逐漸取代了PTC加熱方式,顯著提升了制熱效率,并在理論上能顯著延長電動汽車在冬季的續航能力。
02
國內外汽車熱管理布局
隨著新能源汽車普及程度的提高,新能源汽車熱管理市場規模正快速擴張。國外電裝、翰昂、法雷奧、馬勒等國際巨頭憑借在傳統燃油車熱管理領域的技術積累,占據了全球市場的主導地位,這些企業在新能源汽車熱管理領域也表現出強大的競爭力。
我國部分以傳統汽車熱管理業務為主的零部件公司,如三花智控、銀輪股份、奧特佳等,在新能源汽車領域發展較快,已由部件配套的階段轉向配套系統產品階段。從趨勢來看,中國本土熱管理企業兼具貼近市場和低成本兩大優勢,隨著技術進步及市場的成熟,國內品牌有望在新能源熱管理部件產品上獲取較大份額,且優質企業有望成長為領先的新能源汽車熱管理系統供應商。
![]()
03
未來發展趨勢
集成化發展
集成化熱泵系統在新能源汽車熱管理中具有重要作用。集成化熱泵系統通過將獨立的各個系統集成起來,統一管理,實現了熱量的高效利用,最大程度降低了熱管理系統對電池電量的消耗,保障了車輛續航里程。同時,相比于傳統高壓加熱方案,集成化熱泵系統因不需要額外的高壓安全設備而成本更低。
一體化熱管理平臺是新能源汽車熱管理集成化發展的另一個重要體現。該平臺通過將電池熱管理、電驅熱管理與座艙熱管理等功能集成在一起,實現系統的優化和協同,從而提高熱管理效率,并降低系統復雜性和成本。
智能化
智能監測與控制系統是智能化熱管理系統的核心。其中,傳感器技術在熱管理中發揮著至關重要的作用,通過在電池、電機、電控和座艙等關鍵區域布置溫度傳感器、壓力傳感器等,可以實時監測各個部位的溫度、壓力等參數。同時,智能監測與控制系統可以根據車輛的行駛工況、環境條件和用戶需求,自動調整熱管理策略。此外,該系統還可以與車輛的其他系統進行聯動,實現更加高效的能源管理。
小結
新能源汽車已成為肩負未來出行、產業發展、能源安全、空氣質量改善等多重歷史使命的國家戰略支撐,而發展綠色低碳熱管理技術,提升熱管理效率,提高電池、電機的溫度控制精度,創造更舒適的車內環境,成為打造更安全、舒適、節能、環保的未來電動汽車最重要的環節之一。未來將通過技術融合與模式創新,推動熱管理從“功能實現”邁向“效能最優”,為全球交通電動化與可持續發展提供關鍵支撐。
參考來源:
中國汽車工業協會、上海控安汽車研究院
陳星:新能源汽車熱管理系統優化與節能效益提升
劉琳:新能源汽車熱管理系統創新設計與性能評估
智能汽車設計:新能源汽車熱管理技術發展現狀與未來趨勢
特別聲明:以上內容(如有圖片或視頻亦包括在內)為自媒體平臺“網易號”用戶上傳并發布,本平臺僅提供信息存儲服務。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.