在秦岭淮河线以北的用户,冬季使用磷酸铁锂配方的电动车要遭罪了,Model 3磷酸铁锂版的车主们应该最有发言权,与三元锂版的冬季续航差距有点大。
主流的电池的保温策略
秦岭淮河以北一年仅一熟的地域,冬季气温分分钟往零下摄氏度走,电池包工作自产热不足以维持正常工作温度,车企基本都会用以下6种方案来解决低温难题:
A
被动式保温装置
简单来说就是电芯、模组、电池包三个层面的壳体本身,以及配套的隔热保温装置。
保温材料必须考虑很多因素,比如必须是热的不良导体,必须阻燃,必须绝缘,最好防水防尘还耐受高温低温,材料成本也不能太高,最好重量也要轻巧一些……
一般电池包内部会放气凝胶来隔热,而气凝胶这玩意就比较有趣了,它是世界上密度最低的固体(低至0.003g/cm2),里头绝大部分都是气体,基本能隔绝热传导,美国宇航局在90年代就爱上这种新材料。Lyriq那个奥特能平台也宣传过自家气凝胶隔热材料可以挡住600℃热浪冲击。
云母也是不错的隔热材料,岚图此前发布的“云母电池”就用了“云母 气凝胶”的方案来隔热。
另一种材质叫“德耐隆”(Telite),是一种改性发泡材料,同样是用来隔热保温的,属于比较新型的材料。
在这几种材料的包裹下,电芯自产热量就能让电池维持在比较舒适的问题进行充放电。
虽然被动保温材质是比较“古老”的方式,但这是动力电池必有的配置,再简陋的新能源也会有一定的保温材质包裹。除此之外,工程师们还研发了后文我即将提到电阻/液体/外置热源系统不工作时,但这些主动式保温系统并非长时间工作的,当温度充足时自然会断开供能,此时电池包内部依然需要依靠被动保温材料来控温。
B
电阻加热系统
“热得快”用过吧?就是这玩意。
不过传统“热得快”非常低成本,没任何防护装置,相当于拿在小学生手上的RPG火箭发射器。动力电池用的电阻加热系统一般有两种,常用的叫PTC热敏电阻(Positive Temperature Coefficient),是一种电阻随温升而激增的半导体电阻(下图)。