沒了發動機，電車爲什麼還要散熱器？

傳統燃油汽車，發動機的散熱性能一直是汽車設計的關鍵指標之一。到了新能源時代，電動汽車少了發動機這個熱源，爲什麼還需要散熱器呢？

三電系統更需要熱管理

雖然電動汽車摒棄了燃油發動機，但核心的三電部件運行過程中仍然會產生大量的熱量。作爲三電的核心，電池的性能和安全性與溫度密切相關。鋰離子電池在充放電過程中會發生化學反應，產生熱量。如果電池溫度過高，可能會導致電池內部化學物質的分解、電解液的揮發，甚至引發熱失控，從而引發火災或爆炸。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範圍爲15℃至35℃。在這個區間，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範圍內，確保其性能和安全性。

將電能轉化爲機械能的電機在高負荷運行時，電機內部的電磁感應和機械摩擦會產生大量熱量。如果電機溫度過高，可能會導致電機效率下降、絕緣材料老化，永磁體退磁，甚至損壞電機。因此，散熱器需要爲電機提供有效的冷卻，確保其在高負荷運行時的穩定性和可靠性。

舉例來說，大部分燃油發動機工作時，汽缸內溫度可達到幾百攝氏度，平均的水溫和油溫約在90℃—110℃之間，作爲對比，永磁電機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的工作溫度約在零下40℃到150℃之間。如果溫度過高，會導致磁性能下降，尤其是當溫度接近磁體的居里溫度時，磁體可能會完全失去磁性，將導致電機報廢。因此，電機和發動機一樣需要散熱。

三電系統中的電控系統負責管理電池的充放電、電機的運行以及車輛的其他電子設備。這些電子設備在運行過程中會產生熱量，且對溫度非常敏感。如果溫度過高，可能會導致電子設備故障，影響車輛的正常運行。因此，散熱器在爲電池和電機提供冷卻的同時，也需要爲電子控制系統提供適宜的工作環境。

舉例來說，目前的主流驅動電機功率大致是100kW—200kW，部分高功率電機，如比亞迪的電機功率高達500kW，其電機控制器和逆變器在高功率運行時會產生大量熱量。此外，國家標準GB/T 38661-2020也明確規定，電池管理系統（BMS）的工作溫度範圍爲零下20℃—65℃。

由於電機、電池及電控系統的散熱需要，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。

除了三電系統外，新能源汽車上同樣配備了空調系統。相比燃油車的空調系統，兩者除了驅動方式不同，其他的原理都一模一樣，都是通過“搬運”熱量實現座艙製冷，在這個系統中還需要用到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。

如何爲電動車散熱？

相比燃油車，電動汽車的散熱系統明顯更加複雜且功能多樣，也就是需要更加精細化的熱管理系統，確保電池、電機和電子控制系統在最佳溫度範圍內運行。

液冷散熱是目前電動汽車中最常見的散熱方式之一。液冷系統通過在電池包、電機和電子控制模塊周圍佈置冷卻液管道，利用冷卻液的循環流動帶走熱量。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熱性能。液冷系統的主要優點包括散熱效果好、溫度控制精度高以及能夠適應高負荷運行。液冷系統能夠根據電池和電機的溫度自動調節冷卻液的流量和流速，確保散熱效果的最優性。

除了液冷之外，部分低端電動車採用風冷散熱帶走熱量，這種方式相對簡單且成本較低，通常採用風扇強制對流的方式，將熱量散發到周圍環境中。然而散熱效果相對液冷系統較差，且受環境溫度和空氣流動條件的影響較大。因此，風冷散熱系統通常用於對散熱要求不高的場景，如低負荷運行或小型電動汽車。

【觀察】

儘管電動汽車摒棄了傳統燃油發動機，但散熱器在電動汽車中依然不可替代。不管是液冷、風冷，還是其他散熱方式，目的都是確保電池、電機和電子控制系統在最佳溫度範圍內工作，從而保障車輛的性能、安全性和使用壽命。（朋月）