對(duì)于不少電動(dòng)車車主來(lái)說(shuō),冬天(特別是北方的冬天)開(kāi)電動(dòng)車真是個(gè)麻煩事,不少車主為了省電保證續(xù)航不開(kāi)空調(diào),但是又太冷,開(kāi)空調(diào)但是又耗電,影響續(xù)航里程,少跑幾十甚至上百公里,且充電時(shí)間還長(zhǎng),總之都得怪電池碰到氣溫低不給力。
如何能做到冬天既能保證續(xù)航里程,又能開(kāi)空調(diào)供暖成為了電池領(lǐng)域讓人頭疼的問(wèn)題,作為造車新勢(shì)力的威馬通過(guò)升級(jí)熱管理系統(tǒng)來(lái)解決。新系統(tǒng)以電池包獨(dú)立液冷設(shè)計(jì)、雙模加熱以及冬季續(xù)航增程系統(tǒng)為主,有效提升冬季可用電池容量和充放電效率,冬季續(xù)航里程(nedc工況)能增加約100公里,此系統(tǒng)目前已被應(yīng)用在威馬ex5 520版。需要指出的是,即將于廣州車展上市的威馬ex6同樣也應(yīng)用熱管理2.0系統(tǒng)。
目前市場(chǎng)上大部分純電動(dòng)汽車采用的是三元鋰電池,鋰電池負(fù)極材料基本上都是石墨,但正極材料有所不同,以威馬為代表采用的電池正極材料為鎳鈷錳酸鋰,以特斯拉為代表采用的電池正極材料為鎳鈷鋁酸鋰。電池性能的高低,由正負(fù)極離子間的活性來(lái)決定。
威馬汽車熱管理策略主要是電芯溫度的智能化、精準(zhǔn)管理,通過(guò)獨(dú)立液冷設(shè)計(jì)、ptc電加溫系統(tǒng)、零下30°c極地加溫系統(tǒng)(柴油加溫),以及全新基于柴油加溫的空調(diào)制熱回路設(shè)計(jì),可以在不同的溫度區(qū)間自主開(kāi)啟加溫與冷卻功能,實(shí)現(xiàn)電池包恒溫?zé)峁芾怼?/p>
威馬汽車將電池中鎳錳鈷的比例從5:2:3調(diào)整到8:1:1,由于鎳具有耐腐蝕性、耐氧化性、穩(wěn)定性等特點(diǎn),鎳的比例越高,電池系統(tǒng)能量密度就越大,由140wh/kg提升到166wh/kg,在nedc工況下續(xù)航里程最大增加220km。舉個(gè)栗子,ex5 520版與蔚來(lái)es6對(duì)比來(lái)看,盡管ex5 520功率不及es6,但續(xù)航里程能更高。
威馬熱管理1.0系統(tǒng)中,以電池包儲(chǔ)能為53.5kwh為例,在-30°c-0°c以上的溫度條件下,電加溫系統(tǒng)始終參與工作,電池放電電量?jī)H能夠達(dá)到97%,即51.46kwh,此時(shí)空調(diào)消耗電量為14.53kwh。在2.0系統(tǒng)中,0°c以下依靠柴油加溫,電加溫僅在0°c以上時(shí)參與工作,可保證電池放電量能達(dá)到99%,即53kwh,空調(diào)電量電量?jī)H為1.29kwh,大大降低了耗電量。
威馬電池包中電芯模組采用全串聯(lián)模式,在單個(gè)電芯發(fā)生故障時(shí),整個(gè)模組電路被切斷,防止對(duì)其他正常電芯造成影響,就如同家用電路中的保險(xiǎn)絲,當(dāng)電量過(guò)大時(shí),保護(hù)電器不被燒壞。
此外,獨(dú)立液冷回路位于電芯模組底部,通過(guò)在高導(dǎo)熱效率的鋁制水冷板上覆蓋導(dǎo)熱硅脂,確保更好的貼合性并維持電池在最佳溫度區(qū)間。電池包每個(gè)電芯模組還內(nèi)置2個(gè)溫度傳感器 ,通過(guò)bms和btms精確管理所有電芯,使電芯溫差控制在±2°c,有效提升電池壽命。
在配備獨(dú)立液冷系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,威馬汽車還提供了定制化電加溫和柴油加溫系統(tǒng)選裝,進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)電池包在-30°c~50°c不同環(huán)境溫度區(qū)間的高適應(yīng)和高穩(wěn)定性,確保電池不管是在放電還是充電過(guò)程中,都保持在最佳溫度區(qū)間。
威馬在這點(diǎn)上與蔚來(lái)有所不同,由于蔚來(lái)一開(kāi)始就確定了換電體系,車輛的電池包要能夠在換電體系中更為耐用,也要保證不同車型之間電池包的統(tǒng)一使用,因此蔚來(lái)在設(shè)計(jì)電池模組時(shí)十分注重電芯的安全性和循環(huán)壽命。為了保證電池組能在最適宜的溫度區(qū)間工作,蔚來(lái)采用的是一套液冷恒溫系統(tǒng),每個(gè)電芯模組中搭配了3個(gè)電芯溫度傳感器,并在整個(gè)電池模組下鋪設(shè)了鋁制液冷版,這套系統(tǒng)可以對(duì)電池電芯進(jìn)行散熱或者加溫。
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