特斯拉电池与MEB的冷却系统

2022-09-19 10:47:21· 来源：徐森森的一片天空

深入学习特斯拉电池的热管理，期望以电池冷却作为切入点，推动对电池形成更深入的理解。特斯拉核心是圆柱电池，现在也采用了CATL的方形电池。当前CTC/CTB备受关

深入学习特斯拉电池的热管理，期望以电池冷却作为切入点，推动对电池形成更深入的理解。特斯拉核心是圆柱电池，现在也采用了CATL的方形电池。

当前CTC/CTB备受关注。在研究电池冷却系统迭代的过程中，对此也有所了解。尽管OEM都有CTC或CTB的规划。当前仍然是CTP的天下。

2170是特斯拉的经典产品，也是CTP方案的代表之一。电池技术的发展，表面看体现在CTC等缩写上，归根到底是多板块技术的迭代。

4680是特斯拉电池的新星，意味着特斯拉将迈向CTC时代。似乎CTC/CTB代表着未来，而CTP注定要没落。

特斯拉圆柱电池技术在迭代，方形电池技术肯定也在进化。

特斯拉电池的冷却系统一直在发展，看似变化小，实则大有文章。方案的任何调整，都意味着巨大的工作量。

每一次升级都是一种进步，无论是否被外界关注，进步终究创造价值。

硬件分析相对简单，对看不到的控制逻辑，多采用实车测试。测试的工况注定无法全覆盖，但多少能有所收获。

MEB的冷却系统，很有必要再探讨下系统原理。冷却系统的原理源自功能需求，不同的功能需求，造就不同的系统选型。

非热泵配置，冷却系统通常比较简单，MEB则相对复杂。热泵配置的冷却系统，更适合站在整车的角度去分析。

结合两驱&热泵配置的系统原理，简要说明MEB电池冷却和加热的主要模式。电池冷却模式的工作原理，热泵和非热泵配置的差异不大。
a环境温度较低，电池无需冷却。

b环境温度略高，电池通过散热器冷却。

c环境温度较高，电池通过Chiller冷却。

热泵系统主要在冬季发挥作用，冷却系统可借助热泵，将电机回路的热量搬运到乘员舱，实现能量回收。能量回收的模式非常多，这只是其中之一。
A环境温度略高，电池无需加热，热泵通过Chiller回收电机回路的热量。

B环境温度略低，电池通过PTC加热，热泵通过Chiller回收电机回路的热量。

C环境温度更低，电池通过PTC加热，电机回路无热量可被回收。

非热泵配置的冷却系统，通常电机回路和电池回路的硬件并未连通，两套回路只能独立运行。

MEB冷却系统的硬件，电池和电机回路通过三通阀连通，具有串联和并联两种模式。可利用电机的热量加热电池，也可通过散热器为电池散热。

大众MEB与特斯拉的冷却系统原理，可谓各有千秋。冷却管路，也走着不同的技术路线。深入研究管路重量的差异，方能理解冷却管路的发展方向。

特斯拉采用尼龙管配快插结构，轻量化优势明显。MEB以橡胶管为主的技术路线，毫无疑问是在追求性价比。
管路单位长度重量的差距，除了管路技术路线的差异，整车布置和集成度的影响不容小觑。

当前，冷却管路以三元乙丙橡胶管和尼龙管为主，TPV管路只是崭露头角。下面以内径15mm为基准，简单的介绍三种技术路线。

橡胶管常见方案：三层结构，内径15mm，壁厚3.5mm。

尼龙管常见方案：三层结构，内径15mm，壁厚1.25mm。

TPV管路常见方案：三层结构，内径15mm，壁厚2.5mm。

TPV是Thermoplastic Vulcanizate的简称，中文名称为热塑性动态硫化橡胶，是高度硫化的三元乙丙橡胶EPDM微粒分散在连续聚丙烯PP相中组成的高分子弹性体材料。
TPV在汽车零部件领域已广泛应用，以密封条、天窗排水管等零部件为主，冷却管路成熟应用较少。

尼龙管接口采用快插，EPDM和TPV管可采用钢带环箍。由于快插和环箍的成本差异，管路越短橡胶管成本优势越明显。

尼龙管拥有绝对的轻量化优势，管路越长优势更明显。综合成本与轻量化，TPV相对橡胶管也有优势。
TPV代替EPDM的方案，注定会被越来越多的OEM探讨。技术路线的探讨，重点是识别和规避新技术应用的风险。

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