网上车市 11-12
威马EX5电池热管理系统升级 续航里程大幅提升
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对于不少电动车车主来说,冬天(特别是北方的冬天)开电动车真是个麻烦事,不少车主为了省电保证续航不开空调,但是又太冷,开空调但是又耗电,影响续航里程,少跑几十甚至上百公里,且充电时间还长,总之都得怪电池碰到气温低不给力。

如何能做到冬天既能保证续航里程,又能开空调供暖成为了电池领域让人头疼的问题,作为造车新势力的威马通过升级热管理系统来解决。新系统以电池包独立液冷设计、双模加热以及冬季续航增程系统为主,有效提升冬季可用电池容量和充放电效率,冬季续航里程(NEDC 工况)能增加约 100 公里,此系统目前已被应用在威马 EX5 520 版。

目前市场上大部分纯电动汽车采用的是三元锂电池,锂电池负极材料基本上都是石墨,但正极材料有所不同,以威马为代表采用的电池正极材料为镍钴锰酸锂,以特斯拉为代表采用的电池正极材料为镍钴铝酸锂。电池性能的高低,由正负极离子间的活性来决定。

威马汽车热管理策略主要是电芯温度的智能化、精准管理,通过独立液冷设计、PTC 电加温系统、零下 30 ° C 极地加温系统(柴油加温),以及全新基于柴油加温的空调制热回路设计,可以在不同的温度区间自主开启加温与冷却功能,实现电池包恒温热管理。

威马汽车将电池中镍锰钴的比例从 5:2:3 调整到 8:1:1,由于镍具有耐腐蚀性、耐氧化性、稳定性等特点,镍的比例越高,电池系统能量密度就越大,由 140Wh/kg 提升到 166Wh/kg,在 NEDC 工况下续航里程最大增加 220km。举个栗子,EX5 520 版与蔚来 ES6 对比来看,尽管 EX5 520 功率不及 ES6,但续航里程能更高。

威马热管理 1.0 系统中,以电池包储能为 53.5kWh 为例,在 -30 ° C-0 ° C 以上的温度条件下,电加温系统始终参与工作,电池放电电量仅能够达到 97%,即 51.46kWh,此时空调消耗电量为 14.53kWh。在 2.0 系统中,0 ° C 以下依靠柴油加温,电加温仅在 0 ° C 以上时参与工作,可保证电池放电量能达到 99%,即 53kWh,空调电量电量仅为 1.29kWh,大大降低了耗电量。

威马电池包中电芯模组采用全串联模式,在单个电芯发生故障时,整个模组电路被切断,防止对其他正常电芯造成影响,就如同家用电路中的保险丝,当电量过大时,保护电器不被烧坏。

此外,独立液冷回路位于电芯模组底部,通过在高导热效率的铝制水冷板上覆盖导热硅脂,确保更好的贴合性并维持电池在最佳温度区间。电池包每个电芯模组还内置 2 个温度传感器 ,通过 BMS 和 BTMS 精确管理所有电芯,使电芯温差控制在 ± 2 ° C,有效提升电池寿命。

在配备独立液冷系统的基础上,威马汽车还提供了定制化电加温和柴油加温系统选装,进一步实现电池包在 -30 ° C~50 ° C 不同环境温度区间的高适应和高稳定性,确保电池不管是在放电还是充电过程中,都保持在最佳温度区间。

威马在这点上与蔚来有所不同,由于蔚来一开始就确定了换电体系,车辆的电池包要能够在换电体系中更为耐用,也要保证不同车型之间电池包的统一使用,因此蔚来在设计电池模组时十分注重电芯的安全性和循环寿命。为了保证电池组能在最适宜的温度区间工作,蔚来采用的是一套液冷恒温系统,每个电芯模组中搭配了 3 个电芯温度传感器,并在整个电池模组下铺设了铝制液冷版,这套系统可以对电池电芯进行散热或者加温。

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