大多数电动汽车通过电池组泵送冷却液。columbo.photog/Shutterstock 你是否曾在一个冰冷的早晨进入快速充电站，而没有提前通知你的电动汽车，结果发现充电速度变慢？事实证明，如果你在汽车导航中设置同一充电器作为目的地，许多电动汽车将在行驶到那里的过程中预热电池。这是特斯拉的手册建议车主在到达前30至45分钟内进行的，而保时捷甚至警告，如果不这样做，车辆的充电功率可能会降低。这种预热程序是大多数现代汽车电动汽车电池热管理系统的一部分。通常还有一个冷却循环，利用通过管道或压在电池上的金属板泵送的液体冷却剂，收集热量并将其传递到散热器或汽车的空调系统中。 为什么电动汽车电池需要冷却？车队管理公司Geotab跟踪了超过22,700辆电动汽车进行研究，发现平均而言，电池每年失去2.3%的健康度。炎热气候中的汽车每年比温和气候中的汽车多损失约0.4个百分点，而经常使用100千瓦以上快速充电器的汽车每年损失3%，而那些很少使用的仅损失1.5%。按平均速度计算，电池在十年后仍大约保持77%的容量，这与研究结果相符，这些研究表明电动汽车电池的使用寿命可以比专家最初预测的要长得多。当快速充电时，300安培或更多的电流会通过电池组，会产生大量的废热需要去除。2021年，期刊《Energies》上的一项评审发现，单个电池单元之间超过5摄氏度的温差会加速老化25%，这意味着良好的冷却系统必须保持整个电池组的平衡和调节。在冷电池中，内部阻力增加，快速充电时可能会导致锂沉积，即金属锂在电池电极上的积聚，随着温度下降而加重。Recurrent研究了超过30,000辆美国电动汽车，发现电池在冰冻温度下的理想范围平均为78%，而在-7摄氏度时约为70%。车舱加热在寒冷条件下占电动汽车额外能量的约三分之二。 空气、液体和制冷剂冷却 2010年的原版日产聆风使用被动空气冷却其24千瓦时的电池组，而特斯拉、通用汽车和福特则使用液体系统。聆风车主在凤凰城测试了12辆2011年和2012年款的汽车，发现续航损失，日产在2012年被MIT Technology Review指出这影响了不到0.3%的美国车型。日产于2025年发布的第三代聆风最终改为液冷75千瓦时电池。液体冷却的好处是，它需要的能量比空气少两到三倍，以使电池组保持在相同的温度，根据《Energies》，因此大多数电动汽车现在使用它。宝马i3的工程师决定完全跳过冷却循环，而是选择将制冷剂直接从空调送到电池。英国汽车制造商麦克拉伦在其Speedtail车型中更进一步，将所有单元浸入电气绝缘油中，这一举措被称为量产公路车的首次。根据《Energies》评审中引用的模拟，像这样浸没式冷却可以比冷却板更有效地传导热量，效率高达三倍。 所有的热量都去哪了？电池的冷却循环通常会与轻负载的散热器相连，并通过热交换器与汽车的空调系统相连，以应对像快速充电这类较重的负荷。以日产的热管理系统作为例子：它在两种模式之间切换，并在家充电时将充电器的热量引导到电池中，这一功能被更新款聆风所使用。而特斯拉的Model Y则使用一种被称为“Octovalve”的阀门，在电动机、电池和电子设备之间流动冷却液，Jalopnik在一次工程拆解中发现这一点。特斯拉还在探索一种专利，以故意低效驱动电动机，从而使其废热能加热电池。通用汽车表示，其Ultium热泵会收集来自电池、电力电子甚至乘客身体的废热来加热车舱，增加约10%的续航。中国最近推出的新规要求新电动汽车确保其电池在单元发生热失控时不会着火或爆炸。然而，这一要求依赖于电池组的冷却和绝缘以防止热量扩散到其他单元。