奔驰EQXX技术启示：电动车热管理会转向空气冷却吗?

撰文|小魔

如果一台纯电动车能够实现效率最大化，那么它最高能支持多少续航？梅赛德斯-奔驰启动EQXX概念车项目就是在探索这个答案。

在一款重为1750公斤，轴距2794mm，电池包容量不到100kWh的轿车中，梅赛德斯最终实现了单次充电1000公里行驶里程的结果，比起目前公认的续航之王——837公里的LucidAirDreamEdition还多出163公里。

梅赛德斯表示，它动用了所有不同的部门甚至一级方程式车队共同协作，才达成的这个结果。

于是这台车也拥有许多令人印象深刻的技术亮点，诸如低至0.17的风阻系数，轻量化的材料运用，高效电机，太阳能电池之类，不过在我们看来在这些技术中最为特别、也最有趣的其实是它的热管理系统。

由于EQXX电驱单元拥有超高的效率，意味着它只产生最小的废热，因此工程团队为其电池组采用了F1、E级方程式或梅赛德斯其他任何现代电动车都没有用过的方法——一种“按需冷却”的被动冷却（空气冷却）技术。而这种冷却方式也让其热管理系统达到团队期望的最小化与轻量化。

在精心设计的气动百叶窗、冷却液阀和水泵的相互作用下，它们可以确保电驱单元（包括电力电子设备、电机和传动装置）以最低的能源成本保持最有效的温度平衡。

从技术上讲，EQXX的冷却系统是一个创新的气流管理系统、一个冷却板以及智能电池管理间的结合。

冷却板安装在车辆地板上，使其能够利用沿EQXX下方流动的空气。这是在正常情况下保持电驱单元冷却的最有效的空气动力学方法，允许车辆在最佳空气动力学模式下增加约20公里的续航。

当遇到高温天气或采用激烈的驾驶风格时，冷却系统才会升档。此时，EQXX前部默认关闭的百叶窗会因温度升高而开启，并沿着空气导管系统输送冷却空气。空气导管进气口设置在前保险杠的高压区，而出气口设置在发动机罩顶部的低压区。

这种“按需冷却”的被动冷却方式好处在于，当散热遮板打开时车辆的风阻系数仅增加0.007。如果车辆在静止时需要冷却，则会启动备用冷却风扇（热效率模式）。

此外，EQXX也配备了热泵帮助从驱动系统收集热量，保持车厢温暖，以及一个外部热交换器，可以从周围空气中吸收热量，帮助车厢更快地升温。

我们都知道以往采用被动冷却的电动车，通常在低温环境中会大大降低续航，但EQXX的被动冷却系统却通过这种特殊设计帮助保存了系统热量，并显著减少了冷却阻力，而两者都有助于提高效率，进而提升车辆续航里程。

梅赛德斯-AMG高性能动力系统高级技术总监AdamAllsop在接受采访时，提供了一些关于该车被动冷却系统的理念与细节。他称电池组的设计及其性能参数是围绕高效电池的“良性循环”。

Allsop解释说：“事实上，我们并不追求非常高的性能，这意味着我们没有给电池施加压力。”所以EQXX可以选择空气冷却这种方案。“这样我们就可以通过设计努力简化电池包的外形，在一个非常小的空间里容纳下巨大的能量。”

梅赛德斯声称EQXX电池组的能量密度接近400Wh/L，虽然不及特斯拉使用的圆柱电芯电池组的能量密度，但远远好于目前使用方壳电芯的电池组。

采用这种无模组电池包的方案是源自于F1赛车的影响，其最大的好处就是能使电池包的尺寸大幅缩减。

相比于EQS轿车，EQXX的电池体积减小了一半，重量也减轻了30%，电池能量密度则提高了20%。

此外，能量密度之所以显著提升，除了全新的封装方式也有一部分得益于电池阳极化学工艺的新发展。由于新电池的阳极具有更高的硅含量和其他先进成分，会比常规电池储存更多的能量。

聆风

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对如今的电动汽车来说，空气冷却并不算是一种太常见的热管理方式，因为在高温和低温环境下，它都无法对电池起到很好的温度调节效果，会导致续航大幅衰减——只有日产聆风、大众e-高尔夫以及一些早期电动车在使用。

十年前，特斯拉CEO埃隆•马斯克就嘲讽称日产聆风的冷却方式很落后，当时拥有液冷系统的特斯拉ModelS和雪佛兰Volt则被认为是最先进电动车。

且马斯克准确地预测出，聆风的电池组在寒冷的天气下会出现“巨大的退化”，并可能在高温下“罢工”——尽管日产在电池化学方面做过一些改进。

为了吸取聆风的经验教训，梅赛德斯团队表示，他们还有一些实测试有待完成——尤其是当该品牌以其车型的寿命而闻名时。

“我们已经对开发的电池进行了单电芯测试，我们也做过了电池水平测试，但还没有做电池的全寿命测试，”Allsop总结说。“随着对EQXX展开更多测试，我们也将了解到更多。”

正如梅赛德斯高管在介绍EQXX时所强调的那样，这款概念车中展示的大多数关键技术部件都将投入量产——其中大部分是用于MMA模块化架构，该架构将在未来十年内为大规模生产的紧凑型至中型电动车提供支持。

因此，按需冷却的空气冷却技术虽然尚未确定投入使用，但梅赛德斯肯定对其具备了相对较高的信心，能够做到保证电芯的冷却需求以及保障电池的热失控安全。

有趣的是，有些技术的发展似乎是循环往复的。在电池热管理方案中，液冷曾经是一种创新，但现在的创新似乎正在摆脱对液冷的需求——至少对于那些不注重性能的电动车来说是这样。【iDailycar】