一、引言
在全球倡导绿色出行与可持续发展的大背景下,新能源车凭借其清洁、高效的优势,逐渐成为汽车行业发展的主流方向。无论是纯电动汽车(BEV)、插电式混合动力汽车(PHEV),还是氢燃料电池汽车(FCEV),都在不断改变着人们的出行方式。然而,新能源车在运行过程中,各关键部件如电池、电机等会产生大量热量,若不能及时有效地散热,将严重影响车辆的性能、安全性以及使用寿命。此时,新能源车冷却液便肩负起了至关重要的使命,它如同车辆的 “血液”,在整个热管理系统中循环流动,确保各部件始终处于适宜的工作温度环境。
二、新能源车冷却液的作用
(1)散热降温
电池在充放电过程中,会因电化学反应产生大量热量。当电池温度过高时,不仅会导致电池容量衰减加快、充放电效率降低,还可能引发安全隐患,如热失控等。新能源车冷却液通过在电池冷却系统中循环,能够迅速带走电池产生的热量,将其温度控制在最佳工作区间,一般为 25℃ - 40℃ 。例如,在炎热的夏季,车辆频繁快充时,冷却液能有效避免电池过热,保障电池性能稳定。
电机作为新能源车的动力输出核心,在运行时也会产生大量热量。冷却液在电机冷却系统中流动,可及时将电机产生的热量传递出去,防止电机因过热而出现退磁、效率下降等问题,确保电机始终保持高效运行状态,为车辆提供稳定可靠的动力。
(2)防冻防沸
在寒冷的冬季,普通水基液体容易结冰,体积膨胀,可能会导致冷却管道破裂、散热器损坏等严重后果。新能源车冷却液中添加了特殊的防冻剂成分,能显著降低冷却液的冰点。比如,在我国北方一些极寒地区,气温可低至零下三四十摄氏度,具有低冰点(如 - 45℃ 甚至更低)的冷却液,可确保在如此低温环境下,冷却液依然能正常循环,为车辆部件提供保护。
当新能源车在高负荷运行或高温环境下行驶时,冷却液会吸收大量热量,温度迅速升高。若冷却液的沸点较低,就容易发生沸腾现象,使冷却系统内压力急剧上升,可能引发泄漏等故障。优质的新能源车冷却液具有较高的沸点,通常在 105℃以上,能有效承受高温,保证在极端工况下,冷却液不会沸腾,维持冷却系统的稳定运行。
(3)防腐蚀与防水垢
新能源车的防冻液系统由多种金属材料(如铝、铜、钢等)和非金属材料(如橡胶、塑料等)构成。在冷却液循环过程中,如果其不具备良好的防腐蚀性能,金属部件易与冷却液中的某些成分发生化学反应,导致腐蚀。腐蚀不仅会降低金属部件的强度和使用寿命,还可能产生金属离子,这些离子进入电池系统,会对电池性能产生负面影响。冷却液中添加的缓蚀剂,能在金属表面形成一层致密的保护膜,阻止金属与腐蚀性物质接触,从而有效防止金属部件被腐蚀。
此外,冷却液中的杂质和矿物质在高温下容易形成水垢,附着在冷却管道和散热器内壁。水垢的导热性能极差,会严重阻碍热量传递,降低冷却系统的散热效率,进而导致部件温度过高。新能源车冷却液中的防垢剂成分,能够抑制水垢的生成,保持冷却系统内部清洁,确保冷却液高效传递热量,维持车辆各部件的正常工作温度。
三、新能源车冷却液的类型
(1)乙二醇 - 水型冷却液
乙二醇是一种常用的防冻剂,具有良好的防冻性能。乙二醇 - 水型冷却液是目前新能源车冷却液中应用较为广泛的一种类型。其水溶液的冰点会随着乙二醇浓度的增加而降低,当乙二醇浓度达到一定比例时,冰点可降至很低的温度,能有效满足车辆在寒冷地区的使用需求。同时,乙二醇还具有较高的沸点,使得该类型冷却液在高温环境下也能稳定工作。然而,乙二醇存在一定的缺点,如对环境有一定污染性,在高温下容易氧化生成酸性物质,对金属部件有腐蚀作用。不过,通过添加合适的缓蚀剂等添加剂,可在一定程度上缓解这些问题。
(2)丙二醇 - 水型冷却液
丙二醇相对乙二醇来说更加环保,但其防冻性能略逊一筹。丙二醇 - 水型冷却液同样能为新能源车提供冷却、防冻等功能,适用于对环保性能要求较高的车辆。在一些对冷却液环保性有严格法规要求的地区,丙二醇 - 水型冷却液的应用较为普遍。虽然其在低温性能上不如乙二醇 - 水型冷却液,但通过优化配方和添加剂的使用,也能满足大多数车辆在不同气候条件下的基本需求。
(3)其他类型冷却液
除了上述两种常见类型,还有一些特殊配方的冷却液也在逐渐应用于新能源车领域。例如,某些冷却液中添加了特殊的纳米材料,以提高冷却液的导热性能,使其能够更高效地传递热量,增强冷却效果;还有一些采用生物基材料制成的冷却液,具有更好的生物降解性,对环境友好度更高。这些新型冷却液随着技术的不断发展和成熟,有望在未来得到更广泛的应用。
四、新能源车冷却液的成分
(1)防冻剂
防冻剂是新能源车冷却液的核心成分之一,其主要作用是降低冷却液的冰点。除了前面提到的乙二醇和丙二醇,常见的防冻剂还有甲醇等。不同的防冻剂在性能上各有优劣,例如甲醇的防冻效果较好,但其挥发性较强,毒性也相对较大。在实际应用中,需要根据车辆的使用环境、性能要求以及成本等因素综合考虑选择合适的防冻剂,并确定其在冷却液中的最佳浓度比例,以实现良好的防冻效果与其他性能之间的平衡。
(2)缓蚀剂
为防止冷却液对冷却系统中的金属部件产生腐蚀,需添加缓蚀剂。缓蚀剂的作用机理主要有两种:一是在金属表面形成一层物理或化学吸附膜,阻止腐蚀性物质与金属接触;二是通过改变金属表面的电化学性质,抑制金属的腐蚀反应。常见的缓蚀剂有有机胺类、磷酸盐类、苯并三氮唑类等。有机胺类缓蚀剂能在多种金属表面形成致密吸附膜,提供广泛的保护;磷酸盐类缓蚀剂通过与金属离子反应生成难溶保护膜;苯并三氮唑类缓蚀剂则对铜及铜合金有特效保护作用。在冷却液配方中,通常会复配多种缓蚀剂,以实现对不同金属材料的全面防护。
(3)消泡剂
在冷却液循环过程中,由于液体的流动、压力变化以及部件的搅拌等原因,容易产生气泡。气泡的存在会严重影响冷却液的传热效率,降低冷却效果。此外,气泡还可能导致冷却系统内局部压力升高,对系统造成损害。因此,冷却液中会添加消泡剂。消泡剂能够降低液体表面张力,使气泡迅速破裂消失,从而保证冷却液的正常循环和散热。常见的消泡剂有有机硅类、聚醚类等,它们能在不影响冷却液其他性能的前提下,有效消除气泡问题。
(4)pH 调节剂
冷却液的 pH 值对其性能有着重要影响。若 pH 值过低,冷却液呈酸性,会加速金属部件的腐蚀;若 pH 值过高,冷却液呈碱性,可能导致某些添加剂沉淀和失效。所以,新能源车冷却液中会添加 pH 调节剂,用于维持冷却液的 pH 值在合适的范围内,一般为 7.5 - 10.5 。常见的 pH 调节剂有氢氧化钠、氢氧化钾等碱性物质,以及硼酸、磷酸等酸性物质。通过精确控制 pH 调节剂的添加量,可确保冷却液始终保持稳定的化学性质和良好的防腐蚀性能。
(5)其他添加剂
除了上述主要成分外,冷却液中还可能添加一些其他添加剂。例如,防垢剂可防止冷却液中的杂质和矿物质形成水垢,保持冷却系统内部清洁;染色剂用于给冷却液添加特定颜色,便于观察冷却液的液位和泄漏情况,不同品牌或类型的冷却液通常会采用不同颜色进行区分,方便用户识别和维护。
五、如何选择合适的新能源车冷却液
(1)根据车辆使用地区的气候条件选择
不同地区的气候差异显著,在选择冷却液时,需充分考虑当地的最低气温和最高气温。一般来说,冷却液的冰点应低于当地最低气温 10℃以上,以确保在极端低温环境下冷却液不会结冰。例如,在东北地区,冬季最低气温可达零下三十多摄氏度,就需要选择冰点在 - 45℃甚至更低的冷却液;而在南方炎热地区,如海南,夏季气温较高,应重点关注冷却液的沸点,选择沸点在 110℃以上的产品,以防止冷却液在高温环境下沸腾。
(2)根据新能源车的类型选择
不同类型的新能源车,其热管理系统和对冷却液的要求存在一定差异。纯电动汽车主要依靠电池和电机提供动力,电池冷却液对电导率等指标要求较高,因为过高的电导率可能引发电池短路等安全问题,所以需选择电导率符合电池系统要求的冷却液。插电式混合动力汽车除了电池和电机外,还有发动机,其冷却液需要同时满足发动机和电动系统的冷却需求,对冷却液的兼容性和多功能性要求更为严格。氢燃料电池汽车的冷却液则需要适应燃料电池系统的特殊工作环境,如对冷却液的化学稳定性和对特定材料的兼容性有较高要求。
(3)根据车辆冷却系统的设计要求选择
不同厂家生产的新能源车,其冷却系统在设计上可能存在差异,对冷却液的性能要求也不尽相同。例如,一些车辆的冷却系统采用了特殊的材料,如铝合金材质的冷却管道,这就要求冷却液对铝合金具有良好的兼容性,不会对其产生腐蚀。部分车辆的冷却系统对冷却液的流动性有较高要求,此时应选择粘度合适的冷却液,以确保冷却液能够在系统中顺畅循环,高效传递热量。此外,一些高端新能源车可能对冷却液的长效性和维护周期有特殊要求,可选择更换周期较长、性能稳定的冷却液产品,以降低使用成本和维护频率。
六、结语
新能源车防冻液作为新能源车热管理系统的关键一环,对于保障车辆的安全、高效运行以及延长部件使用寿命起着不可或缺的作用。随着新能源车技术的飞速发展,电池能量密度不断提高、电机功率持续增大,对冷却液的性能要求也将越来越高。未来,研发高性能、长寿命、环保型的新能源车冷却液将成为行业发展的重要趋势,以满足不断增长的市场需求,推动新能源车产业迈向新的高度。同时,用户在选择和使用冷却液时,应充分了解车辆的需求和冷却液的性能特点,严格按照车辆使用手册的要求进行操作,确保车辆始终处于最佳运行状态。
本公司主营产品为:雷达冷却液、航空冷却液、低电导率氢燃料电池冷却液、重负荷柴油设备冷却液、新能源电车冷却液、汽油车冷却液及各种工况下定制冷却液。