眾所周知,新能源汽車領(lǐng)域長(zhǎng)久以來(lái)都存在一個(gè)痛點(diǎn)——電池“保暖”問題。冬季極寒環(huán)境下,車子開不動(dòng)、空調(diào)不制熱、充電更耗時(shí)……尤其是在北方這種尷尬情形更為常見。
【資料圖】
有問題就會(huì)有解決方案,以往采用PTC、液冷循環(huán)等外部加熱方式,雖能起到功效但弊端也十分明顯。所以今天我們就來(lái)聊一聊,長(zhǎng)安深藍(lán)新推出的微核高頻脈沖加熱黑科技,看看它有何與眾不同的創(chuàng)新之處,究竟能否打破傳統(tǒng)加熱方式的桎梏呢?
為何冬季耗電快、充電難
正常情況下,20°C左右是新能源汽車鋰電池最理想的工作溫度。那么為何低溫會(huì)導(dǎo)致電池異常呢?這要從兩個(gè)層面上來(lái)分析。
當(dāng)電池溫度低于理想?yún)^(qū)間時(shí),電池的電解液黏度會(huì)增大、正負(fù)極材料活性降低,加上負(fù)極材料極化嚴(yán)重造成鋰離子沉積、鍍膜現(xiàn)象等,將使鋰電池使可用容量、電導(dǎo)率下降,導(dǎo)致電流通過電池內(nèi)部時(shí)內(nèi)阻增大。簡(jiǎn)單地說(shuō),電池能耗都用來(lái)散熱,投入驅(qū)動(dòng)的電量自然大幅減少,因此電池在冬季放電時(shí)間更短,耗電很快。
由于低溫環(huán)境下電池內(nèi)部?jī)?nèi)阻變大,電解液與負(fù)極、隔膜間的相容性也會(huì)變差,在給電池充電時(shí)會(huì)導(dǎo)致較為嚴(yán)重的“析鋰現(xiàn)象”。這種現(xiàn)象產(chǎn)生的沉積物會(huì)限制電池的快充容量,并且隨著低溫重復(fù)充電,使電池性能逐漸下降、循環(huán)壽命大幅縮短。因此在冬季時(shí)用戶經(jīng)常會(huì)有一種錯(cuò)覺:明明電池充滿后顯示滿格電量,但開起來(lái)堅(jiān)持不了多久就會(huì)耗盡,這就是所謂的“虛電”問題。
傳統(tǒng)電池加熱方式的利與弊
既然低溫會(huì)導(dǎo)致電池異常,那么必然有相應(yīng)的解決方案。以往,行業(yè)內(nèi)常用的主流方式有三種:加熱膜加熱、PTC加熱和液冷循環(huán)系統(tǒng)加熱。
其中,加熱膜加熱是采用氣相生長(zhǎng)等成膜技術(shù)形成薄片狀導(dǎo)電膜,比如硅膠加熱膜,PI加熱膜等,經(jīng)過通電后為電池供暖;PTC加熱是通過熱敏電阻加電后自熱升溫使阻值進(jìn)入躍變區(qū),進(jìn)而產(chǎn)生熱量,和加熱膜加熱類似,都相當(dāng)于是給電池包貼上一個(gè)“暖寶寶”;液冷循環(huán)系統(tǒng)加熱是利用電驅(qū)系統(tǒng)管道和通路進(jìn)行液體的循環(huán),通過熱量交換確保整個(gè)電池包內(nèi)部溫度均衡,相當(dāng)于是給電池包裝了一套“暖氣”。
目前而言,PTC方案的加熱效果要優(yōu)于其他兩者,但對(duì)空間要求和成本均較高。同時(shí),這三種方案都屬于外部加熱法,因此存在加熱不均勻問題。往往是距離熱敏電阻絲較近的部位升溫很快,而距離較遠(yuǎn)的地方遲遲熱不起來(lái),長(zhǎng)此以往的功效并不盡如人意。
突破傳統(tǒng)桎梏 長(zhǎng)安深藍(lán)微核高頻脈沖加熱技術(shù)
既然外部加熱法有所缺陷,那么能否通過內(nèi)部電池自加熱的方式呢?接下來(lái)就正式介紹一下長(zhǎng)安深藍(lán)全新推出的微核高頻脈沖加熱技術(shù)。
這項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)基于電池在低溫下內(nèi)阻遠(yuǎn)大于常溫內(nèi)阻的電化學(xué)原理,利用電驅(qū)的電感和開關(guān)特性。通過IGBT的極速開關(guān),驅(qū)動(dòng)電池與電驅(qū)之間產(chǎn)生高頻脈沖電流,當(dāng)高頻交變的大電流通過電池時(shí),由內(nèi)阻產(chǎn)生焦耳熱,從而實(shí)現(xiàn)電池給自身加熱。這種加熱方式相較傳統(tǒng)外部加熱方式,不需要再?gòu)耐獠俊敖锜帷?,因此加熱效率相?duì)更高,加熱過程更省時(shí),并且加熱部位也更均勻。
微核高頻脈沖加熱技術(shù)的核心在于三個(gè)層面。
第一,其在產(chǎn)生電流脈沖的形式上是基于電驅(qū)激勵(lì)原理,利用電機(jī)定子的電感特性與IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)相互配合,讓續(xù)流回路實(shí)現(xiàn)電流的回饋,進(jìn)而在電機(jī)控制器高壓輸入端形成脈沖電流波形;
第二,針對(duì)“析鋰”現(xiàn)象,其打破傳統(tǒng)直流電的流通方式,利用交流電流“正值-0-負(fù)值-0-正值”的周期性變化,為電池負(fù)極留出了處理Li+的時(shí)間和空間,不會(huì)有析鋰現(xiàn)象發(fā)生;
第三,其采用的IGBT可用于相對(duì)較高電流的應(yīng)用場(chǎng)景,與電機(jī)、BMS電池管理系統(tǒng)配合工作,實(shí)現(xiàn)隨機(jī)高頻率的電流充放切換,不會(huì)有析鋰現(xiàn)象產(chǎn)生。
得益于上述技術(shù)的加持,這項(xiàng)“黑科技”針對(duì)-30°低溫環(huán)境下,實(shí)現(xiàn)了三大優(yōu)勢(shì):
第一,每分鐘最快升溫4℃,成功突破以往5分鐘加熱低于20℃的桎梏;
第二,將車輛動(dòng)力性提升50%,有效解決了極寒環(huán)境下電池性能衰減導(dǎo)致車輛“跑不動(dòng)”的問題;
第三,充電時(shí)間縮短15%。在具體應(yīng)用過程中,用戶出行可以通過家用手機(jī)遠(yuǎn)程啟動(dòng)這項(xiàng)“黑科技”,就能實(shí)現(xiàn)短時(shí)間內(nèi)備車。除此之外,在零下10℃以下環(huán)境中,上車解鎖后此功能便會(huì)自動(dòng)啟動(dòng),保證車內(nèi)處于正常溫度區(qū)間,全面改善電車冬季用車?yán)щy。
顯然,微核高頻脈沖加熱技術(shù)和行業(yè)現(xiàn)行的加熱方式有本質(zhì)上的區(qū)別,它創(chuàng)新式的“自加熱”理念代表著目前行業(yè)最領(lǐng)先的電池加熱技術(shù)趨勢(shì)之一。不僅為整個(gè)行業(yè)的電池加熱技術(shù)樹立了全新的發(fā)展標(biāo)桿,更為電動(dòng)出行的“普及化”掃清了一個(gè)重要阻礙,使那些糾結(jié)于電動(dòng)車冬季用車痛點(diǎn)的觀望者不必再受制于高緯低溫的困擾。
寫在最后
如今,微核高頻脈沖加熱技術(shù)已經(jīng)成功運(yùn)用到了長(zhǎng)安深藍(lán)SL03(參數(shù)|詢價(jià))車型之上,搭配這款產(chǎn)品的原力超集電驅(qū)系統(tǒng),必將為消費(fèi)者帶來(lái)顛覆性的新能源座駕體驗(yàn),從此告別冬季低溫“噩夢(mèng)”,用最少的電,看最多的風(fēng)景。