刻下，新能源汽车续航里程抓续登攀，电板容量越来越大，但充电时长越来越短，由此带回电板的发烧量越来越大，影响着电板寿命与安全。

2024 年 11 月 7 日，在 2024 第四届汽车电气化中枢期间论坛上，保隆科技液冷板设想厚爱东说念主郑玉磊先容，液 / 直冷板是新能源汽车电板系统的中枢零部件，具有高效的散热性能和优异的耐腐蚀性。电板使命时产生的足够热量传递给冷板，再传给冷板内的冷却介质，将热量带走，从而调遣电板使命环境的温度。在低温环境下，冷板还不错加热电板，改善电板性能和寿命。

郑玉磊进一步先容了冷媒直冷的直冷板旨趣、直冷上风、直冷难点等，并就直冷板设想、直冷测验、发展标的进行了先容。

郑玉磊 | 保隆科技液冷板设想厚爱东说念主

以下为演讲内容整理：

应用布景

跟着新能源车的迅猛发展，其市集渗入率抓续攀升，本年 4 月新能源车在市集上的渗入率仍是达到了一半。按我国 2020 年底制定的《新能源汽车产业发展缱绻（2021-2035 年）》，原策动 15 年内杀青的主义，而今已提前十多年完成。

纯电动车型的续航里程在抓续擢升，平均已达 467 公里，600 公里以上续航成为主流。同期，电板容量从平均 45kWh 增至 60kWh，充电期间则从平均 38 分钟裁汰至 30 分钟，改日有望进一步裁汰至 10 至 15 分钟。关联词，电板容量增大与充电期间裁汰也带来了电板发烧量加多的问题。

图源：演讲嘉宾素材

电板温渡过高时会影响性能，严重时可能导致热失控以致生气。而在低温环境下，电板活性会受到影响，零度时续航里程可比常温下落 30%，更低温度下还可能激发锂离子枝晶刺穿隔阂形成短路风险。因此，电板管束至关进攻，最好使命温度应守护在 20-35 摄氏度之间。

能源电板的热管束期间对新能源车发展尤为进攻，电板冷板是其中中枢部件。电板散热主要有风冷、液冷及直冷等时势，风冷多用于微型车，液冷是主流，直冷正处于快速发展阶段。

保隆专注于液冷与直冷期间。液冷旨趣相比轻便，直冷则波及两相流换热，仿真设想较复杂。液冷板时常置于电板包内，与电板胜仗战争，既能散热也能供热，合适不同季节需求。

液冷板类型各样，主流为冲压大板，散热性能好，设想解放；口琴管结构轻便，本钱低，适用于微型车；挤压板用于商用车，可承重，主要应用于软包电板；蛇形管专用于圆柱电板散热；直冷结构访佛液冷，但流说念更细，耐压高。这些类型保隆工场均有量产。

冷板应用场景以能源电板为主，也用于储能系统，结构上相似但不需谈判动载荷，叠放时需谈判防凝露。跟着自动驾驶的发展，适度器发烧量增大，也需谈判散热保隆工场相似有量产。

居品先容

底下先容咱们的冲压式冷板居品。这款冷板长度达 2 米，但厚度很薄，由两块板拼接而成，上头一块约 1.2mm，底下一块 1mm。另一种口琴式接纳铝挤压的大扁管，厚度不跨越 4mm。挤压式液冷板典型厚度 15mm，具有强度和刚度，可承重，而前两种则弗成。

冷板设想应用了铝合金材料含硅量不同熔点不同的旨趣。纯铝熔点 660 度，硅含量加多时熔点攻讦，硅含量 12.6% 时熔点最低为 577 度。因此，冷板底层选用铝锰合金材料（硅含量 0.3% 以内，熔点 643-654 摄氏度），表层复合铝硅合金材料（硅含量 10%-12%，熔点 577-590 度）。将两块板归拢在扫数后，放入钎焊炉中，炉温约 630 度，高于铝硅合金熔点但低于铝锰合金熔点。铝硅合金溶化后，受名义张力影响填满缺陷，两块板像胶水一样粘在扫数，具有很高强度。

原材料制作过程包括溶化铝锭、制作铝胚、组合材料、全体轧制至 1 毫米足下分娩中枢在于适度温度和氧气含量。充氮气保证氧气含量在 100PPM 以内，钎焊区停留 3-5 分钟后冷却。

市集对冷板强度需求越来越高，。第一代材料 3003 强度约 40 兆帕，强度较弱。为孤高减重和节能条目，加多 si 和 cu 含量，便是第二代的 3003MOD 材料，强度可擢升至 50 兆帕。进一步加多镁含量至 0.4% 足下，制成 3005 材料，屈服强度可达 80 兆帕。继续加多强度，镁含量增至 0.8%-1.2% 时，材料变为 6 系铝材，但镁含量过高影响焊合，因此将其看成中枢层，高下放 3003 辨别层，强度可擢升至 140 兆帕，时效处理后可达 240 兆帕。

夜冷板的发展重心在于多个方面的纠正。发轫，通过预埋钎剂或接纳点胶工艺，攻讦钎剂残留。其次，攻讦粉饰层材料的硅含量，攻讦熔点，以减少能耗。在中枢层与钎焊层间加多阻栏层，缔造耐腐蚀材料，以及将冷板与箱体连络为一式样结构，进一步减重。此外，还接纳了仿生结构材料，以攻讦流动阻力等等。

冷媒直冷

下一代冷板的发展标的是冷媒直冷，其旨趣访佛于空调，省去了换热设施。传统液冷板中，流入的是冷的乙二醇溶液，流出的是热的乙二醇溶液。而冷媒直冷中，冷媒（如 R134A）在吸热过程中液态挥发为气态，温度保抓不变。

对比液冷板与冷媒直冷期间，液冷板中冷水继承热量后温度加多，存在温差。而冷媒直冷期间利用潜热变化，只继承热量而温度不变，散热后果更好，且潜热技艺广大于显热。

此外，冷媒直冷期间在使用过程中省去了换热器、水泵、副水箱及管路等，全体结构减重约 7 公斤，本钱攻讦约 500 元。换热效能保守估算可擢升 20%，且由于少了一个换热设施，全体能耗攻讦 10%。

直冷板的难点在于仿真和施行。咱们应用 VOF 模子模拟相变，监测全体温度场和压降等，物理施行则是在冷板后面贴热电偶，正面贴加热膜，测试温度均匀性。

这一过程靠近几个问题：一是施行末端不准确，尤其是过热度不准确，骨子检测毛病可达 5K，形成流量毛病大。二是压缩机功率不及，同期管控乘员舱和电板散热，常导致压缩机功率不及；三是流阻过大，旧例工况下冷媒压力每升高 100kPa，温度加多 6 摄氏度，150kPa 的流阻可能导致 9 度的温差，影响冷却性能；再是受限与冷却技艺，阀前过冷渡过小，入语气体占比可达 30%，但气体密度小，唯有液体的 1/40，体积占比可达 93%，气体莫得换热作用，但却孝顺了流阻，影响散热后果。

此外，冷媒自己也在发展。国内常用的 R134a 在欧盟和好意思国已被立法限制销售，替代选项如 R1234yf 和 R290、R744 成为接头热门。新式冷媒采纳固然环保，却攻讦了冷板换热效能。热泵方面，R134a 和 R1234yf 在低温下后果欠安，R744 成为理念念采纳。

因各人变暖原因，列国出台端正限制氯氟烃（CFC）制冷剂的使用，但并不一定适用电动汽车，因为这些端正的制定，更多的是谈判工业制冷和空调的应用，莫得谈判电动汽车的需求。欧盟是 2006 年立法欺压 R134a 的，但要到 2012 年特斯拉的 model s 才上市。GWP 主义谈判的是冷媒露出对各人变暖的影响，但当今冷媒露出适度仍是作念的相比好，直冷板的露出主义是 2g/ 年，骨子远小于 2g。然则更换冷媒后，因为传热效能下落，加多的能耗导致的碳排放，是广大于冷媒露出的。于是又有另一个主义，TEWI，会谈判包括制冷剂的胜仗温室效应以及用于开动制冷系统的能源破钞的迤逦温室效应。

更进一步的，还有 LCCP 主义，它不仅谈判了胜仗的温室气体排放，还包括了与居品或奇迹生命周期连络的能源使用、材料收罗、制造、输送、使用和处理等过程中的迤逦排放。LCCP 旨在提供一个全面的评估，以便在不同采纳之间进行相比，并指引攻讦格局影响的法子。

全体来说，冷媒的端正主如若针对建筑的空融合工业的空调，对汽车行业并不全齐适用。冷媒发展标的齐是环保加多，热效能攻讦的，全体算起来反而更不环保。

保隆简介

保隆科技于 1997 年 5 月在松江创立，2017 年在上交所上市；限制 2023 年底，在上海松江、浦东、安徽宁国、安徽合肥、湖北武汉、江苏高邮和好意思国、德国、波兰、匈牙利、奥地利等地有 9 个分娩园区、19 家工场和 11 个研发中心，以及 20 余个销售分支机构，各人职工跨越 6800 东说念主。

公司居品包括 TPMS、车用传感器、智能驾驶居品、智能主动空气悬架、汽车金属管件、气门嘴以及均衡块、BUSBAR、液冷板和铝外饰件等。

保隆科技已成为气门嘴、均衡块、排气管、胎压监测系统、空气悬架等细分规模的各人最初供应商之一，是中国汽车供应链百强、上海市制造业五十强企业，为各人 50 多个国度 2000 余个客户奇迹，主要客户包括各人主要的整车企业、一级供应商以及孤独售后市集通顺商。

液冷板工场位于安徽宁国，2023 年干预使用。工场接纳先进的分娩工艺，领有行业最初的全自动化分娩线，包括冲压、脱脂、钎焊、、氦检、喷粉等全部工艺均不错在工场内完成。工场还配备了好意思满的液冷板专用施行室，包括耐压、爆破、盐雾、内腐蚀、流阻、压力 / 温度交变，直冷均温测验等齐不错在工场内完成，确保居品性量。此外，工场还装备了 MES 系统，杀青分娩工艺全程可追念。咱们可为融合伙伴提供设想、仿真、制造、测验在内的全历程科罚决策，孤高客户需求。

（以上内容来自卫隆科技液冷板设想厚爱东说念主郑玉磊于 2024 年 11 月 7 日在第四届汽车电气化中枢期间论坛发表的《能源电板高效传热期间应用及预测》主题演讲。 )