電池包（PACK）内的溫度環境對電芯的可靠性、壽命及性能都有很大的影響，因此，使PACK内溫度維持的一定的溫度範圍區間内就顯示尤其重要。這主要是通過冷卻與加熱來實現，這裡我們對風冷、液冷、直冷三種冷卻方式進行簡單介紹。

風冷

風冷是以低溫空氣為介質，利用熱的對流，降低電池溫度的一種散熱方式，分為自然冷卻和強制冷卻(利用風機等)。該技術利用自然風或風機，配合汽車自帶的蒸發器為電池降溫，系統結構簡單、便于維護，在早期的電動乘用車應用廣泛，如日産聆風（Nissan Leaf）、起亞Soul EV等，在目前的電動巴士、電動物流車中也被廣泛采納。

風冷的基本原理圖如下：

風冷原理示意圖

起亞Soul EV風冷路徑

液冷

液體冷卻技術通過液體對流換熱，将電池産生的熱量帶走，降低電池溫度。液體介質的換熱系數高、熱容量大、冷卻速度快，對降低最高溫度、提升電池組溫度場一緻性的效果顯著，同時，熱管理系統的體積也相對較小。液冷系統形式較為靈活: 可将電池單體或模塊沉浸在液體中，也可在電池模塊間設置冷卻通道，或在電池底部采用冷卻闆。電池與液體直接接觸時，液體必須保證絕緣( 如礦物油) ，避免短路。同時，對液冷系統的氣密性要求也較高。此外，就是機械強度，耐振動性，以及壽命要求。

液冷是目前許多電動乘用車的優選方案，國内外的典型産品如寶馬i3、特斯拉、通用沃藍達（Volt）、華晨寶馬之諾、吉利帝豪EV。

液冷的基本原理圖如下：

液冷基本原理圖

VOLT的冷卻液為乙二醇溶液，每個軟包電芯大面冷卻，并行流道、緊湊性性、成本較低。

GM VOLT冷卻2D圖

GM VOLT 5并聯冷卻通道

GM Volt冷卻結構實體圖

與VOLT的并行流道相比，特斯拉的液冷采用串行流道，冷闆安裝于電池間隙，這個設計的結構設計難度較大，同時，蛇形冷闆在較大程度上增加了液冷系統的壓力損失。

TESLA液冷結構2D示意圖

特斯拉液冷結構3D示意圖

特斯拉液冷結構實體圖

VOLT和特斯拉的冷卻方式的對比：

直冷

直冷(制冷劑直接冷卻)：利用制冷劑(R134a等)蒸發潛熱的原理，在整車或電池系統中建立空調系統，将空調系統的蒸發器安裝在電池系統中，制冷劑在蒸發器中蒸發并快速高效地将電池系統的熱量帶走，從完成對電池系統冷卻的作業。

目前通過直冷的冷卻方式基本在電動乘用車上，最典型的如BMW i3(i3有液冷、直冷兩種冷卻方案)。

寶馬i3冷卻系統結構

直冷冷卻的優點在于：

(a)冷卻效率比液冷高出3~4倍；

(b)更能滿足快充需求；

(c)結構緊湊；

(d)潛在地降低了成本；

(e)避免了乙二醇溶液在電池箱體内部流動

來源 | 捷能科技