一、引言
在 “双碳” 目标的驱动下,电动汽车产业迎来爆发式增长。与传统燃油汽车依靠发动机燃烧燃油驱动不同,电动汽车以动力电池为能源中枢,通过电机将电能转化为机械能实现车辆行驶。然而,动力电池在充放电过程,以及电机、电控系统在持续运转时,均会产生大量热量。若这些热量无法及时排出,将严重影响车辆性能与安全性。电动汽车冷却液作为热管理系统的核心媒介,肩负着调节温度、保障设备稳定运行的重任,成为电动汽车正常运转不可或缺的关键要素。
二、电动汽车冷却液的核心功能
(一)动力电池的 “恒温管家”
动力电池是电动汽车的动力源泉,其性能与温度密切相关。以常见的锂离子电池为例,在高温环境下,电池内部化学反应加速,活性物质分解加剧,不仅会导致电池容量快速衰减,还可能引发热失控,造成电池起火甚至爆炸等严重事故;而在低温环境中,电池内部电解质黏度增加,离子传导速度减慢,电池充放电效率大幅降低,续航里程显著缩短。
电动汽车冷却液通过在电池冷却管路中循环流动,能够精准调节电池温度。在高温工况下,冷却液快速带走电池产生的多余热量,将电池温度维持在 25 - 40℃的理想区间,确保电池化学反应稳定进行;在低温环境时,冷却液可与加热装置协同工作,为电池升温,提升电池活性,保障电动汽车在寒冷天气下的正常启动与续航能力。
(二)电机与电控系统的 “散热卫士”
电动汽车的电机在运行过程中,电能转化为机械能的过程存在能量损耗,这些损耗以热量的形式释放,导致电机温度升高。若电机温度过高,会使电机绕组的绝缘材料加速老化,降低电机效率,甚至可能造成电机故障。电控系统作为电动汽车的 “神经中枢”,负责控制电机运转、能量回收等关键功能,其内部的电子元件对温度同样敏感,过热会导致元件性能下降,影响控制精度和系统稳定性。
冷却液在流经电机和电控系统的散热通道时,通过热交换将热量带走,有效降低电机和电控系统的温度。同时,冷却液中的缓蚀成分能够在金属部件表面形成保护膜,防止电机和电控系统中的金属部件生锈、腐蚀,延长其使用寿命,确保电动汽车动力输出的稳定与可靠。
(三)提升整车安全性与可靠性
稳定的温度控制是保障电动汽车安全运行的基础。电动汽车冷却液通过对动力电池、电机和电控系统的有效冷却,从源头上减少了因高温引发的安全隐患。此外,冷却液的循环系统还设有温度传感器和报警装置,一旦检测到关键部件温度异常,能够及时发出警报并采取相应的保护措施,如降低车辆功率输出,避免因温度过高导致的严重事故,为驾乘人员的生命安全提供有力保障。同时,良好的热管理也能降低各部件的损耗,减少车辆故障发生的频率,提升整车的可靠性和耐久性。
三、电动汽车冷却液的工作机制
电动汽车的冷却系统主要由循环泵、散热器、温度传感器、控制阀、冷却管路以及冷却液组成,形成一个封闭的循环回路。
当电动汽车的动力电池、电机或电控系统工作产生热量时,循环泵作为动力源,驱动低温冷却液在冷却管路中流动。冷却液首先进入发热部件的冷却通道,通过热传导和对流的方式吸收热量,自身温度逐渐升高。升温后的冷却液被输送至散热器,散热器根据车辆设计和工况需求,采用不同的散热方式。常见的风冷散热器利用风扇加速空气流动,使冷却液与外界空气进行热交换,将热量散发到环境中;液冷散热器则借助另一组低温冷却液或冷却水,通过热交换器实现热量的转移;在一些高端车型中,还会采用直冷方式,即利用制冷剂直接蒸发带走冷却液的热量,散热效率更高。
温度传感器实时监测冷却液和关键部件的温度,并将数据反馈给车辆的热管理控制系统。控制系统根据预设的温度阈值,自动调节循环泵的转速、散热器的散热强度以及控制阀的开闭。例如,当检测到电池温度接近上限时,控制系统会提高循环泵转速,加大冷却液流量,并增强散热器的散热能力,确保电池温度迅速下降;当温度处于正常范围时,则适当降低循环泵转速,以降低能耗。通过这种智能控制方式,实现对冷却系统的精准调节,保障电动汽车各部件始终处于最佳工作温度。
四、电动汽车冷却液的特殊性能要求
(一)卓越的绝缘性能
电动汽车的高压系统电压普遍在 300 - 800V 之间,部分车型甚至更高。一旦冷却液具有导电性,在冷却系统出现泄漏时,极易引发短路和触电事故,严重威胁车辆和人员安全。因此,电动汽车冷却液必须具备极高的绝缘性,通常要求其电导率低于 5μS/cm,远远低于传统冷却液的电导率标准,确保在任何情况下都不会成为导电介质,保障车辆电气系统的安全运行。
(二)宽泛的温度适应范围
电动汽车使用场景广泛,从寒冷的北方极地到炎热的沙漠地区,都有其行驶的身影。这就要求冷却液具备极低的冰点和较高的沸点。一般而言,电动汽车冷却液的冰点需低于 - 40℃,以保证在极寒环境下不冻结,维持冷却系统的正常循环;沸点则应高于 120℃,防止在高温环境或车辆高负荷运行时冷却液沸腾,确保冷却液在宽温度范围内都能保持良好的流动性和化学稳定性,持续发挥散热作用。
(三)高度的化学稳定性
电动汽车冷却液在长期使用过程中,需要承受频繁的温度变化和复杂的化学环境。它不能与电池、电机和电控系统中的金属(如铝、铜、铁等)以及非金属(如塑料、橡胶密封件等)材料发生化学反应,避免对这些材料造成腐蚀、溶胀或老化。同时,冷却液还应具备优异的抗氧化性能,防止在高温下被氧化产生酸性物质,影响冷却系统和车辆部件的性能与寿命。此外,冷却液中的添加剂应具有长期稳定性,确保在冷却液的整个使用周期内,都能持续发挥保护和散热作用。
(四)高效的散热能力
为了及时带走电动汽车关键部件产生的大量热量,冷却液需要具备较高的比热容和导热系数。较高的比热容意味着冷却液能够吸收更多的热量而自身温度升高较小,从而可以在较长时间内保持良好的散热效果;良好的导热系数则有助于冷却液快速将吸收的热量传递到散热器,提高散热效率,确保各部件温度均匀,避免局部过热现象,保障电动汽车在各种工况下都能稳定运行。
(五)环保与低毒性
随着环保理念的深入人心,电动汽车冷却液在满足性能要求的同时,还需符合环保标准。其成分应采用低毒或无毒材料,在生产、使用和废弃处理过程中,尽量减少对环境的污染。此外,冷却液的配方还应考虑可回收性和生物降解性,以降低对生态环境的影响,推动电动汽车行业的可持续发展。
五、电动汽车冷却液与传统冷却液的区别
(一)性能要求差异显著
传统燃油汽车冷却液主要用于发动机冷却,重点关注防冻、防沸、防腐以及防止水垢生成等性能。而电动汽车冷却液除了具备基本的防冻、防沸性能外,更侧重于高绝缘性、宽温度适应性、与电池和电控系统材料的兼容性以及高效散热能力等方面,以满足电动汽车高压系统和特殊部件的散热需求。例如,传统冷却液对电导率要求不高,而电动汽车冷却液必须达到极低的电导率标准。
(二)成分和配方大不相同
传统燃油车冷却液多以乙二醇或丙二醇为基础液,添加少量的防冻剂、缓蚀剂、消泡剂等。电动汽车冷却液为满足特殊性能要求,基础液可能采用特殊的合成材料或经过深度提纯的乙二醇、丙二醇,并添加多种高性能添加剂,如高效缓蚀剂、抗氧剂、抗静电剂、抗电磁干扰剂等,其成分和配方更为复杂和精细,以确保在电动汽车复杂的工作环境中稳定发挥作用。
(三)应用场景和工况不同
传统燃油车发动机工作温度相对稳定,冷却液的工作环境变化较小。而电动汽车的电池、电机和电控系统在不同工况下(如加速、减速、充电、低温启动等)产生的热量差异较大,且对温度控制精度要求更高。此外,电动汽车冷却液还需要适应不同地区的极端气候条件,应用场景更为复杂多变,这对冷却液的综合性能提出了更高的挑战。
六、电动汽车冷却液的使用与维护要点
(一)精准选择适配冷却液
用户应根据车辆制造商的技术要求,选择符合电动汽车车型、电池类型和使用环境的冷却液。仔细查阅冷却液产品说明书,了解其电导率、冰点、沸点、pH 值、兼容性等关键性能指标,确保所选冷却液与车辆的热管理系统完全适配。同时,要选择质量可靠、通过相关认证的产品,避免使用劣质冷却液对车辆造成损害。
(二)定期检测与更换
尽管电动汽车防冻液使用寿命较长,但在长期使用过程中,其性能会逐渐衰减。建议每隔 2 - 4 年或行驶 4 - 8 万公里(具体参考车辆使用手册)对冷却液进行全面检测,检测项目包括电导率、冰点、沸点、pH 值、腐蚀率等。当检测发现冷却液性能指标超出规定范围时,应及时更换冷却液,以保证冷却系统的正常运行和车辆部件的安全。
(三)防止冷却液泄漏与污染
日常使用中,要定期检查冷却系统的管道、接头、散热器等部件,查看是否有冷却液泄漏现象。若发现泄漏,应及时查找泄漏点并进行修复,避免冷却液不足影响散热效果。同时,在储存和使用冷却液过程中,要防止其受到污染,储存容器应保持清洁、密封,添加冷却液时使用专用工具,避免杂质、水分等混入冷却系统。此外,不同品牌、不同型号的电动汽车冷却液不能随意混用,以免发生化学反应,影响冷却液的性能。
(四)全面维护热管理系统
除了关注冷却液本身,电动汽车的热管理系统其他部件也需要定期维护。定期清理散热器表面的灰尘和杂物,保证散热器的散热效果;检查循环泵、温度传感器和控制阀的工作状态,确保其正常运行;定期对电池冷却管道进行清洗,防止杂质堵塞管道,影响冷却液的循环和散热效率。通过对热管理系统的全面维护,有助于延长冷却液的使用寿命,提高电动汽车的性能和可靠性。
七、结语
电动汽车冷却液作为电动汽车热管理系统的核心组成部分,在保障车辆性能、安全性和可靠性方面发挥着至关重要的作用。随着电动汽车技术的不断创新和发展,对冷却液的性能要求也将持续提高。未来,需要进一步加强对电动汽车冷却液的研发投入,不断优化其成分和配方,提升冷却液在绝缘性、散热性能、化学稳定性等方面的表现,以适应新型电动汽车和更高性能电池、电机的需求。同时,车主和维修人员应充分掌握冷却液的使用和维护知识,正确使用和保养冷却液,为电动汽车的安全、高效运行保驾护航,推动新能源汽车产业迈向更高的发展阶段。
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。