一、引言
在全球倡导节能减排、绿色出行的大背景下,新能源汽车凭借其环保、节能等优势,逐渐成为汽车行业发展的主流方向。随着新能源车技术的不断进步,电池容量增大、充电速度加快以及电机功率提升,车辆在运行过程中产生的热量也大幅增加。若这些热量无法及时、有效地散发出去,电池、电机等关键部件的性能将受到严重影响,甚至可能引发安全隐患。新能源车冷却液作为热管理系统的核心介质,承担着维持车辆关键部件温度稳定的重任,对于保障新能源车的高效、安全运行具有不可替代的作用。深入了解新能源车冷却液,对于推动新能源车技术的进一步发展、提升用户体验至关重要。
二、新能源车的工作原理与产热机制
(一)工作原理
纯电动汽车主要依靠电池组储存的电能为动力来源。电池组中的直流电通过逆变器转换为交流电,为驱动电机供电。驱动电机将电能转化为机械能,通过传动系统带动车轮转动,从而实现车辆的行驶。在制动过程中,驱动电机还能扮演发电机的角色,将车辆的动能转化为电能并回充到电池组中,实现能量回收。此外,电车的控制系统负责对电池、电机等部件进行精准控制,确保车辆在各种工况下都能稳定运行。
插电式混合动力汽车则结合了传统燃油发动机和电动驱动系统。在车辆运行过程中,可根据不同的行驶工况,灵活切换纯电模式、燃油模式或混合动力模式。当电池电量充足且车辆处于低速行驶或城市拥堵路况时,车辆可采用纯电模式,由电池为电机供电,实现零排放行驶;当需要高速行驶或电池电量较低时,燃油发动机启动,与电机协同工作,为车辆提供动力。
(二)产热机制
电池产热:电池在充放电过程中,电化学反应并非完全可逆,部分能量会以热量的形式损耗。充电时,尤其是快充过程中,大电流的输入会导致电池内部的电阻发热,同时电化学反应的副反应也会产生热量。放电时,电池内部的极化现象以及电解液与电极之间的化学反应同样会释放热量。此外,电池组中不同电池单体之间的不一致性,会导致部分单体过度充放电,进一步加剧产热情况。
电机产热:驱动电机在工作时,由于绕组电阻的存在,电流通过时会产生焦耳热。同时,电机内部的铁芯在交变磁场的作用下,会产生磁滞损耗和涡流损耗,这些损耗也都会转化为热量。而且,电机的负载越大、转速越高,其产热量也就越大。例如,在车辆高速行驶或急加速时,电机需要输出较大功率,此时产热量会显著增加。
电子设备产热:新能源车中的电子设备,如逆变器、控制器等,在工作过程中也会产生热量。逆变器负责将直流电转换为交流电,其内部的功率半导体器件在开关过程中会有能量损耗,从而产生热量。控制器则负责对车辆的各种信号进行处理和控制,其内部的集成电路在工作时同样会发热。
三、新能源车冷却液的重要性
(一)维持电池性能与寿命
电池是新能源车的核心部件,其性能和寿命直接影响车辆的使用体验和价值。适宜的工作温度对于电池至关重要,一般来说,锂电池的最佳工作温度在 25℃-40℃之间。当温度过高时,电池内部的化学反应速度加快,副反应增多,这不仅会导致电池容量衰减加快,还可能引发热失控,造成严重的安全事故。当温度过低时,电池的电解液黏度增加,离子扩散速度变慢,电池的内阻增大,充放电效率降低,续航里程大幅缩短。新能源车冷却液能够通过循环流动,及时带走电池产生的热量,在高温环境下为电池降温;在低温环境下,还可以通过加热装置与冷却液的协同作用,为电池升温,确保电池始终处于适宜的工作温度范围,从而有效维持电池的性能,延长电池使用寿命。
(二)保障电机稳定运行
电机作为新能源车的动力输出装置,其稳定运行对于车辆的行驶安全和性能至关重要。过高的温度会使电机的绕组绝缘性能下降,增加短路风险,同时还会导致电机的磁钢退磁,降低电机的输出功率和效率。新能源车冷却液能够吸收电机产生的热量,防止电机温度过高,确保电机在各种工况下都能稳定、高效地运行,为车辆提供持续、可靠的动力支持。
(三)确保电子设备正常工作
新能源车中的电子设备对温度变化较为敏感,适宜的温度是其正常工作的保障。如果电子设备温度过高,可能会导致电子元件性能下降、数据传输错误,甚至引发设备故障。冷却液能够为电子设备散热,维持其工作温度的稳定,确保电子设备能够准确、可靠地执行各种控制指令,保障车辆的整体运行稳定性。
四、新能源车冷却液的性能要求
(一)极低电导率
新能源车的电池组和电气系统通常处于高电压状态,对冷却液的电导率要求极为严格。一般来说,新能源车冷却液的电导率需低于 50μS/cm,甚至在一些高端车型中,要求接近去离子水的电导率水平(几乎为 0μS/cm)。这是因为高电导率的冷却液一旦发生泄漏,接触到电气部件,就可能导致电流泄漏,引发短路、触电等严重安全事故,同时还可能对电池和电子设备造成不可逆的损坏。极低的电导率能够有效阻断电流传导路径,即使在冷却液泄漏的情况下,也能最大程度地保障电气安全。
(二)良好热稳定性
在新能源车的实际运行过程中,冷却液需要在较宽的温度范围内保持稳定的物理和化学性质。在高温环境下,如炎热的夏季或车辆长时间高速行驶时,冷却液不应发生分解、氧化、挥发等现象,以维持其良好的散热性能和化学稳定性。否则,冷却液的性能会下降,无法有效散热,甚至可能产生有害物质,对冷却系统和车辆部件造成损害。在低温环境中,冷却液不能凝固,其黏度也不能大幅增加,否则会影响冷却液的循环流动,降低散热效率。例如,在寒冷的冬季,冷却液若凝固,可能会导致冷却管路破裂,造成严重故障。因此,良好的热稳定性确保了冷却液在各种工况下都能可靠地发挥作用。
(三)高效散热性
新能源车冷却液应具备较高的比热容和热导率。比热容高意味着冷却液能够吸收大量的热量而自身温度升高较小,热导率高则使冷却液能够迅速将吸收的热量传递出去。这样,冷却液在流经电池、电机等发热部件时,能够高效地吸收热量,并通过后续的散热装置,如散热器、冷却风扇等,将
五、新能源车冷却液的使用与维护
(一)正确选择冷却液
车主应根据车辆使用地区的气候条件、车辆类型和制造商的要求选择冷却液。在寒冷地区,需选择冰点足够低的冷却液;对于高性能新能源车,可考虑散热性能和稳定性更优的冷却液类型。同时,不同类型冷却液不可混用,以免发生化学反应,影响性能。
(二)定期检查与更换
新能源车防冻液在使用过程中,成分会逐渐损耗,性能下降。一般建议每 2 - 3 年或行驶 4 - 6 万公里更换一次冷却液。日常使用中,需定期检查冷却液液位,液位过低时及时添加同类型冷却液。此外,还应观察冷却液颜色和状态,若出现浑浊、变色等异常,需及时更换。
六、新能源车冷却液的发展趋势
(一)环保化
随着环保意识增强,研发可生物降解、无毒无害的冷却液成为趋势。企业将寻找环保型基础液和添加剂,减少冷却液对环境的潜在危害,推动产业绿色发展。
(二)智能化
借助物联网和传感器技术,未来冷却液系统可实时监测温度、电导率、液位等参数,并将数据传输至车辆控制系统或云端。一旦参数异常,系统自动报警,提醒车主维护,实现智能化管理,提升车辆可靠性和维护效率。
(三)高性能化
新能源车向更高功率、更高能量密度方向发展,对冷却液性能提出更高要求。未来冷却液将在散热效率、稳定性、兼容性等方面持续优化,以适应新能源车技术的快速进步。
七、结论
新能源车冷却液虽看似不起眼,却在车辆运行中发挥着至关重要的作用。从满足严苛的性能要求,到不同类型冷却液各展所长,再到使用维护和未来发展趋势,每一个环节都关系着新能源车的性能与安全。随着技术不断创新,冷却液也将不断升级,为新能源车产业的蓬勃发展提供坚实支撑,助力绿色出行迈向新高度。
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。