中國粉體網訊 充電時間長、續航里程短是新能源汽車的痛點，為更好的替代傳統能源汽車，必須解決充電、續航的關鍵技術問題，而快充、超快充是解決這些問題的最佳手段。
（一）超級快充進入快車道
2024年被業界譽為超充發展的元年，國家層面大力推動充電基礎設施建設的同時，各地政府也積極響應，加速超充站點的布局。廣州、海南、深圳等地紛紛提出打造“超充之都”、“超充之島”和“超充之城”的戰略目標，預示著超充時代的全面來臨。
◈國家發展改革委、國家能源局等部門發布《關于進一步提升電動汽車充電基礎設施服務保障能力的實施意見》
◈財政部、工業和信息化部、交通運輸部聯合印發《關于開展縣域充換電設施補短板試點工作的通知》
2024北京國際車展上，億緯鋰能正式發布商用車超充電池——開源電池；寧德時代發布全球首款兼顧1000公里續航和4C超充特性的磷酸鐵鋰電池新品——神行PLUS；欣旺達發布了全新閃充電池3.0。此外，中創新航、孚能科技、蜂巢能源、國軒高科等企業也相繼發布了自身的超充電池產品或研發進展。
（圖源：IT之家）
目前不少龍頭整車企業已推出搭載800V高壓的車型，如廣汽昊鉑HT、小鵬G9汽車、小米SU7、比亞迪仰望U8、騰勢D9DM-i、阿維塔11等。據不完全統計，截至今年4月份，市面上已發布的800V車型接近60款。根據《中國高壓快充產業發展報告》預測，2026年底，國內基于800V平臺打造的車型滲透率將會接近一半。
（二）超充背景下的“熱失控”、可靠性問題頻發
伴隨著超級快充的發展，消費者對電動汽車的需求已經從充電、續航等里程焦慮轉向“熱失控”的安全焦慮。在電池組中,若局部區域電池發生的熱失控事件失去控制，將擴展到周圍區域的電池，從而導致不可控的危害，如起火、冒煙、爆炸等，因此，抑制“熱失控”尤為重要。
此外，電池的可靠性對溫度也十分敏感，在30℃~40℃的工作溫度范圍內，電池溫度每增加1℃，壽命就減少2個月。索尼公司的18650電池在45℃下循環800次后容量損失了37%，在55℃下循環491次后，容量損失超過71%。
（三）動力電池熱管理系統常用的導熱材料
為了保持動力電池在合理溫度下工作，需要及時將產生的熱量散發出去，通常采用風冷、液冷這2種主動冷卻方式對電池進行冷卻。兩種方式都是先將熱量從電池系統傳遞給冷卻管，再通過冷卻管將熱量傳遞到空氣中。為使冷卻管達到最佳的散熱效果，需要在冷卻管和電池之間填充高導熱材料。其中，導熱界面材料、熱管的應用是比較廣泛的。
1.導熱界面材料
常用的導熱界面材料，多以樹脂為基體并按需添加導熱填料。樹脂基體材料易于變形可以很好的彌合間隙，以增加有效接觸面積，但樹脂基體熱導率差，需填充導熱填料調節熱導率。
填料種類可以分為三大類，分別為金屬導熱填料、碳基導熱填料、無機導熱填料。常見的金屬導熱填料主要包括鋁、銅、銀等；碳基導熱填料主要有石墨、石墨烯、碳納米管、碳纖維等；無機導熱填料主要有氮化硼、碳化硅、氮化鋁等。
導熱膠具有易實現自動化涂膠的工藝優勢，且具有良好的延展性，能充分填充電芯模組底部與冷卻板表面之間的間隙，同時可均衡電池包的溫度。單體間填充導熱膠較填充空氣更有利于保持溫度一致性。在電池熱管理中，常用的導熱膠及其應用特性如下：
相變材料被視為一種更環保的溫度控制方式。導熱相變材料具有高儲熱密度，能夠吸收電池在使用過程中釋放出的熱量，從而有效防止電池發生熱失控。其獨特的相變特性使得它在特定溫度范圍內能夠吸收或釋放大量熱量，實現對電池溫度的有效控制。
導熱相變材料通常被放置在電池單元之間或電池模塊的表面，以形成一個熱隔離層。當電池溫度升高時，導熱相變材料開始吸熱并發生相變，將熱量儲存在材料內部。這樣，電池的溫度上升速度得到減緩，從而避免了電池熱失控的發生。
相變冷卻系統結構圖（圖源：建模與仿真）
2.熱管冷卻
熱管利用工作流體的相變來實現傳熱過程，最初由Gaugler于1942年提出的，但在1962年由Grover發明后才開始發展。與相變材料不同的是，相變材料在電池熱管理系統中在固、液兩種狀態中發生轉變，而熱管的工作流體是通過蒸發冷凝在氣、液兩相發生相變。熱管的種類主要有圓形熱管、振蕩熱管、回路熱管、平板熱管等多種。
參考來源：
[1]張世恒等，快速充電條件下的電池熱管理研究進展
[2]劉欣，相變冷卻與液冷耦合的鋰離子電池熱管理模擬及優化控制
[3]《中國高壓快充產業發展報告》
（中國粉體網編輯整理/梧桐）
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