IDTechEx 讨论了为什么浸入式冷却可能不是最终的电池冷却解决方案。

电池热管理是电动汽车 (EV) 运行的关键组成部分。电池在驱动和充电负载下需要保持凉爽，或者在寒冷的环境条件下保持温暖。这使得电池能够更有效地运行并提高安全性。

这通常是通过电池组底部的水冷板或通过电池之间的冷却水通道来完成的。浸入式冷却通常被吹捧为下一代热管理技术，但采用起来肯定存在障碍。基于 IDTechEx 的最新研究报告“ 2023-2033 年电动汽车的热管理”，本文探讨了优点、缺点、当前市场采用情况以及未来的潜力。

顾名思义，浸入式冷却涉及将电池直接浸入介电流体中。直接的好处是出色的热接触和均匀性；与冷板或冷却剂通道相比，流体与电池的直接接触更多，有助于消除不均匀的温度梯度。根据所使用的流体，它可以在发生热失控时起到灭火作用。好处

不那么明显，浸泡会导致移除多个组件，例如冷板、热界面材料、冷凝器和冷却器。

更有效的热管理有助于实现快速充电，这是销售电动汽车的一个经常宣传的因素。

缺点

大多数人最初关心的是液体的重量。^{这对于密度通常高于 1.5g/cm 3}的重质氢氟醚产品来说确实如此。然而，这可以通过去除其他成分（如上所述）或使用其他类型的介电流体（如合成酯或其他密度低于水（1g/cm 3 ）的油混合物）来稍微^缓解。

由于细胞之间需要足够的空间以供流体流动，因此争论变得复杂。这可能不会直接影响重量，但会降低电池组的体积能量密度。

与水-乙二醇相比，此应用中使用的介电液通常具有大大降低的导热性和比热。

这意味着可能需要更高的流体流速；将其与有时比水更粘稠且具有不同化学相容性的流体相结合，这导致对流体泵和冷却剂软管/密封件的更高要求。说到这一点，典型的电池模块并非设计用于容纳液体；因此，必须重新设计模块以避免泄漏并确保不发生腐蚀。

谁在使用它？

在过去几年中，电动汽车的浸入式冷却仍然非常有限。早期实施已在几个细分市场进行，包括迈凯轮等高性能混合动力车和未来梅赛德斯 AMG 计划、Rimac 和法拉第未来等相对小众的豪华电池电动汽车，以及 XING Mobility 和 John 等公司的建筑设备迪尔。

这些细分市场共享的一个因素是需要非常功率密集的电池，但不一定是非常能量密集的电池（用于混合动力和建筑）。

上述应用都侧重于单相浸入式冷却，但像 Carrar 这样的参与者专注于两相，这表明它可以提供更好的热性能、更少的流体量和更低的系统压力。然而，两相浸入式技术目前在电动汽车中的部署肯定处于较低状态。

材料供应商方面的推动力要大得多，现有的几家材料公司为这些应用生产流体，并建立合作伙伴关系以进一步开发该技术。

嘉实多与 XING Mobility 合作，以及 FUCHS Lubricants 与 Exoes 合作等玩家就已经看到了这一点。然而，3M 已宣布到 2025 年停止使用全氟烷基物质和多氟烷基物质 (PFAS)，包括用于浸没式应用的 Novec 流体。

它将在哪里使用？

浸入式冷却无疑为电动汽车市场带来了巨大的好处。IDTechEx 看到了功率密集型应用的直接优势，例如高性能混合动力、赛车运动和建筑。豪华高性能汽车不必与大批量生产规模竞争，也提供了一个很好的直接沉浸机会。

为了在大众市场汽车行业得到更大程度的采用，需要对现状进行更认真的改革。水乙二醇冷板是一项成熟的技术，已证明具有高充电功率。

考虑到汽车开发的时间尺度，IDTechEx 预计在不久的将来不会有重大的浸入式部署，但在这十年的后期看到了更大的机会，2026 年至 2033 年间流体需求每年增长 9 倍，但在整个汽车热管理中仍然只占相对较小的一部分市场。

IDTechEx 的报告“ 2023-2033 年电动汽车的热管理”深入探讨了浸入式冷却，通过 10 年市场预测研究了浸入式冷却的优点、缺点、当前采用情况和未来采用情况。来自多家材料公司的流体在热性能、机械性能和成本方面相互比较。

该报告还更广泛地涵盖了电动汽车的热管理领域，着眼于电池、电机和电力电子设备以及与每个组件相关的趋势。