想买电动车？先看看特斯拉的电池热管理技术到底有多领先

发布时间：2025-04-16 16:24

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高温是电动车一生之敌。

由于电机和电池自身的工作原理，电机会将电能转换为机械能，电池会将化学能转换为电能，这两个能量转化的过程中，都会大量放热。因此整个车辆行驶的过程中，电池温度不断升高，电机内部的电阻也会不断增加，温度到达一定程度，就有过热损坏的风险。

为了将电池和电机持续稳定在合适的工作温度，工程师们开始集中攻克有关温控管理的技术难题。

作为行业的专家，特斯拉首创了自己的解决方案，其独特之处在于，在极致节省能源的同时，成功实现了温控效果，领先至今。

率先在电动车上使用余热回收

在电动车工作时，一般要将电池热温度控制在20℃~25C℃，将空调回路温度控制在 20℃~30℃，电机比较特殊，一般在 50℃~60℃左右。

不难看出，电机工作的时候温度最高。既然如此，能不能想办法让热量从温度高的电机自然传到温度低的电池呢？俗话说，“水往低处流”，热量确实也能像水一样“流动”，具体方法就是把电机和电池连起来。

2018 年左右，国内车企开始尝试使用四通阀把电机冷却回路和电池回路串联起来，将电机运行中产生的余热传递给电池，这个步骤被称为电机余热回收。不过，早在2013年， Model S已经具备了这项热管理技术。

Model S上的余热回收技术，是将快速升温的电机产生的余热传递给电池包加热，用来快速启动车辆。和其他电池包加热方案相比，余热回收的方式除了节能环保，也增加了Model S的续航里程。

此前有挪威媒体挑选了包含特斯拉、奔驰、BMW在内的共 32 款电动车进行实际续航测试，结果特斯拉 Model S 在耗尽所有电力之前行驶了 672 公里，比官方 WLTP 标注的634续航里程还多 38公里，是这次续航极限测试中最能跑的电动车。

Model S这么能跑，其中就有热管理技术的一部分功劳。

2010年申请液冷专利，实现夏日快速降温

类似于电脑主机的散热方式，电动车的散热也分风冷和液冷。

风冷是以空气作为媒介冷却物体的散热方式，人类夏天吹风扇的行为就是一种风冷。液冷是使用流动的液体，将物体产生的热量传递到其他地方的散热方式。

国内常见的电动车散热系统一般是风冷。风冷不易漏液，成本也比较低，缺点就是冷却和加热效率低。夏天，它嗡嗡作响依旧慢悠悠的降温；冬天零下几十度，它又像刚起床的瞌睡虫，睡眼惺忪，缓慢加热。

特斯拉拒绝接受效率低下的风冷，转而找到了一种液冷散热方式。

普通的风冷，就好比给车辆扇扇子降温，手速再快，效率该慢还是慢，特斯拉的降温方法，是在保证安全性的前提下，直接把电池包放在水里泡“冷水澡”。

特斯拉早在13年前就发明了一项液冷黑科技，专利至今被引用次数高达60次，公告号为US7433794B1。这种液冷方式，是在电池组里设置冷却管，由冷却管中的所流通的冷却液实现对电池组的散热。

Model Y使用的就是这套液冷技术。Model Y每个电池模组两侧都有冷却管，冷却管里有冷却液，冷却液不断游走，将电池组温度控制在合适的范围内，效率比风冷高得多，在夏季也可以实现快速降温。

燃油机的冷却液只能给电池降温，Model Y的冷却液却可以守护整车硬件！维修模式下通过中控大屏，可以清晰看到整个冷却液网络。其中左右两侧标注了转速的，就是输送泵。

这两个输送泵相当于液冷系统的心脏，左侧泵流经电机和逆变器的外壳；右侧泵流经FSD芯片、车机娱乐芯片和电池包。冷却液循环往复，在车辆行驶中为Model Y整车散热。

研发热泵技术和八通阀，实现热量逆传递

夏日散热固然重要，冬季快速升温也是电动车的必修课。

Model Y的热管理在Model S的基础上更进一步，搭载了八通阀和热泵系统，新增了12种制热模式和3种制冷模式。其中，热泵系统是Model Y最有创造力的热管理技术，至今仍是车界教科书般的存在。

对于热泵，特斯拉车辆工程副总裁Lars Moravy形容说，它是一个反向工作的空调系统。

热泵并不产生热量，它只是热量的搬运工。根据热传导现象，热量可以很容易地从高温部件传递到低温部件，但逆向传递却不行。特斯拉研发的热泵技术，能从车辆的动力系统中吸取多余的热量，将热量从低温部件搬运到高温部件，在冬季提升加热效率。热泵吸收的这一部分热量，用于座舱加热、降低电耗以及提高整体续航。

除了热泵，串联了热管理系统、电机和电池的八通阀也起到了关键作用。特斯拉Model 3焕新版也同样使用了八通阀。

只要车外环境的温度高于系统可利用的阀值，八通阀会直接从车外环境吸取空气中的热量输送到Model 3焕新版的车舱，让空气成为暖气，为乘客供暖。

冬天，当电池需要额外热量辅助高效运转时，八通阀又会调动热量为电池加热。

还有一个冬季实用功能是，其他车主还在搓手等待车机预热的时候，特斯拉车主已经通过手机APP远程为车辆远程预热，可以舒舒服服地上车出发。由于热泵的存在，长途驾驶中，Model Y也比其他车辆有更好的续航表现。

曾经有海外Model Y车主，从纽约自驾前往位于北冰洋海岸线的小镇图克托亚图克，成为了第一个在冬季开着电动车在北冰洋旅行的游客。这趟旅途证明，即使在零下四十度的北极地区，Model Y性能依旧给力！

随着科技的发展，电动车将集成更多电子设备，对热管理的需求也会越来越大。特斯拉从未停止对热管理系统的研发升级，以便早日应用完全自动驾驶，让更多人拥有更先进、更智能、更低碳的电动车。