纯电动车型的电池、电机和电控系统，即大家耳熟能详的三电系统，它们在车辆正常行驶的时候会产生许多热量，为了避免车辆出现故障甚至热失控的现象，因此要将这些热量及时向外排出，最终也就有了纯电动车型的热管理系统。不过和燃油车型相比，纯电动车型上的热管理系统不仅要管理散热，同时还要做到为车辆“加热”，这到底是怎么一回事呢？我们一起来了解下吧。

散热问题至关重要

热管理系统从“热”字角度来看，它的重点之一肯定是关乎于散热的，以这样的角度去理解其实也没错，确实从最初开始的时候，工程师们也正是这么想并这么做的。只不过早期的纯电动车型的电池、电机和电控属于是三者独立的系统，那时它们各自拥有自身的散热系统。

既然是独立分开的，那么三个散热系统从体积、重量和成本等角度考虑，不仅会占用很大的空间和耗费更多的材料成本，同时对车辆的续航里程也有一定的影响。所以工程师们就开动脑筋，既然大家都有一个共同的目的—散热，那么能不能在设计方面开源节流一下，让电池、电机和电控系统共用一套热管理系统呢？

其实这就像是学生要上10门课，假设一个班有40个学生，这40个学生当然可以独自去请老师一对一授课，只不过这样就需要40个单独的房间、400位老师去授课，但如果把这40个学生集中在同一个班级，那么只需要一个教室和10位老师就可以进行授课了，这样能够省下很多空间和教师资源，同时老师授课和管理等工作也相对更加便捷。

既然决定让三电系统共用一套热管理系统，那么就要考虑功能性和可行性的问题了。现在主流的纯电动车型大多以液冷散热为主，它们散热方式基本上都是把冷却介质通入管路中，在传感器、水泵、阀门等结构的作用下，冷却介质在管路中循环流动最终将热量带到外部环境，共用一套热管理系统相当于打通以前的多条循环管路，让所有的管路都能连接相通，这样的思路完全是可行的。

但值得注意的是，综合传统燃油车型上各种散热设计，以及热管理系统中的“热”字，很容易让人产生一种纯电动车型只有散热的误区，这个观点是不太正确的，其实纯电动车型对于三电系统要做到良好的散热，在技术层面是没有太大问题的。

比如零跑汽车研发的一体式冷热管理系统，就是把电池组、驱动电机、空调等冷却模块打通连接，根据不同的环境既可以通过驱动电机和空调为其散热，相反也能通过驱动电机和空调为其加热。

所以在散热方面不用太过于担心，毕竟有研发燃油发动机超百年的经验积累在那，即便是生搬硬套发动机上的研究思路，降服纯电动车型的硬件散热也不会成为太大的问题，其实最让工程师们头疼的是“加热”问题。

加热问题同样很重要

不同于以往的燃油车型，纯电动车型热管理系统难度较高的地方在于如何处理加热问题。我们知道冬季纯电动车型的电池组因为温度低、化学活性低，导致车辆会出现续航减少甚至打对折的情况，因此有些位处寒冷环境的纯电动车主们，在大冷天都不敢轻易去打开空调制热模式，生怕车辆续航打折严重在半路趴窝，这样的情况已经非常影响用户的用车体验了。

这里可能有些小伙伴要说，电池怕冷那给它加热一下不就行了？道理是这个道理，但加热使用哪种方法就很有考究了，以往有些纯电动车型直接使用电池组的电量为自身加热，虽然有效但是耗费的电量也不算低，整体上并不能很好的解决寒冷环境车辆续航的问题，这时候三电系统共用一套热管理系统的优势就显现出来了。

我们都知道纯电动车型在正常行驶的途中，驱动电机和电控系统等都是会产生热量的，如果按照以往独立散热的思路会把这些热量排出车外。但是按照如今共用一套热管理系统的设计，可以把驱动电机产生的热量为电池组供暖保温，同时甚至可以还能够通过车辆的热泵空调系统，将其传输至座舱内部为乘员提供暖风，这样做一定程度上能够减少电池组电量的使用，从而达成变废为宝的目的。

基于三电系统共用一套热管理系统的设计思路下，如果是各个零部件的结构比较分散，便会需要数量较多的冷却介质流通所需要的管路，虽然材料成本的问题还都算得上是小事，但如何对这些管路进行划线排布却是个非常棘手的问题。

继续拿老师授课学生为例，这就像虽然40位学生一起在教室里上课，但每节课的教室位置却都不一样，每次上课学生们都要和搬家似的背着一堆教科书，倒不如让这40位学生都在一间固定的教室上课，这样就免去了来回奔波的烦恼。

所以为了让所使用的管路数量更少，让管路的设计线路更容易被排布，于是工程师们便把纯电动车型上的三电系统在体积上设计的更加紧凑，甚至于把部分零部件直接集成在一起，这便是如今备受车企们推崇的多合一电驱系统。

写在最后：

如今纯电动车型在热管理的层面，做到良好的散热和加热都是非常重要的，这点其实和以往传统的燃油车相比存在有部分差异，在诸多车企研发出的热管理系统中，作为早期纯电动车领域领头羊的特斯拉，它在这方面的设计就有很多可圈可点之处。下期内容，《拆车坊》将带领大家一起聊聊特斯拉的热管理系统，敬请持续关注。

特斯拉使用的圆柱形电池接触面比较小，散热是个难点；18650单体电池容量小，所以电池组内的单体电池数量尤其多，更是增加了电池温度一致性的难度。因此，特斯拉费了不少心思进行热管理设计，从公开的专利中可以看出一些设计思路。

其一，特斯拉设计了蛇形散热片。这样每个散热片的曲度和圆柱形吻合，大概可以做到大半个圆的接触面积，促进电芯和外界的导热，降低热阻；每一条金属片都会和左右两边的主散热通道连接。

实际的拆解图来看，是每两层之间有一个大的散热带，可能主要是为了节约空间和重量。而实际散热带的布置和走向，也并非像专利示意图中这么规整，而是呈现环状。

其二，特斯拉采用类似前面提到的“双向冷却”方法，即对左右散热通道的方向取反，左边自下往上流，而右边自上往下流，以防止上下温度的不均衡。

从实际拆解的图片来看，确实每个散热单元都有四根水管接口，两进两出。

从另一张论文中的图片可以看出，虽然原理很简单，但两路相反回路的缠绕和布置是相当复杂的，通过相反回路来保证每个电芯散热/加热相对均衡。

这种设计，对详细的热流阻分析也是非常必要的，这是一个更复杂的学问（类似前面提到的二维情况下的计算流体力学与传热学仿真），在此不再展开。