IDTechEx：2035年电动汽车将需要超8.8亿升冷却液

在一份新报告中，IDTechEx预测，到2035年电动汽车将需要超过8.8亿升冷却液。

市场早期趋势主要围绕电池组采用主动冷却方式展开，如今这已成为行业标准。然而，电动汽车中的电池、电机和电力电子设备仍在不断发展，诸如无模组电池包（cell-to-pack）设计、直接油冷电机以及碳化硅电力电子器件等关键趋势不断涌现，它们都将对热管理策略产生影响。

IDTechEx表示，这一切与车厢热管理如何相互作用同样重要，因为热架构正变得更加集成化，而且即将出台的法规也会影响未来制冷剂的选择。

IDTechEx的这份新报告分析了电动汽车市场以及原始设备制造商（OEMs）及其供应商所采用的热管理策略，并展望了未来，探讨了关键的电动汽车技术趋势将如何影响电动汽车电池、电机、电力电子设备以及车厢方面的热管理方法。

这些信息来源于电动汽车行业的一手和二手资料。研究还利用了IDTechEx的电动汽车数据库，该数据库涵盖了650多种车型变体，包含其2015-2023年的销售数据以及诸如电池容量、电池热管理策略、电机功率、电机冷却策略等众多技术规格。

报告给出了电动汽车电池、电机和逆变器现有热管理策略（空气、油、水、浸没式冷却）以及所用流体（水-乙二醇、油、浸没液）的市场份额，并对至2035年的市场情况进行了预测。

不断演变的热架构与冷却液

市场正朝着更高集成度发展，出现了热泵和集成热管理模块。部分原始设备制造商（OEMs）正在自行开展热管理及部件开发工作，以提高整体系统效率并缩短供应链。该报告列举了电动汽车热架构示例以及关键热管理部件（高压冷却液加热器、冷凝器、泵、集成模块等）的一些重要市场公告。报告还概述了主要的一级热系统供应商及其规模。

电动汽车的运行需要多种流体，包括制冷剂、油和水-乙二醇。这些流体正在不断演变，以满足电动汽车的新要求，如更低的电导率、铜腐蚀性能等其他特性。监管因素将影响制冷剂以及在R134a、R1234yf、R744和R290之间的选择。本报告分析了电动汽车中冷却液和制冷剂的用量情况，并对水-乙二醇、制冷剂、油和浸没液至2035年的用量进行了预测。

电池：无模组电池包、热界面材料、防火及浸没式冷却

为提高能量密度并降低成本，行业朝着无模组电池包（cell-to-pack）或电池到车身/底盘（cell-to-body/chassis）设计方向发展。无模组电池包设计省去了模组外壳，直接将电芯堆叠在一起。比亚迪、特斯拉、宁德时代等企业的相关设计已应用于实际道路，且未来有望出现更多此类设计。在本报告中，IDTechEx分析了这一趋势将如何影响热管理。

一个重大变化是热界面材料（TIMs）的应用，更倾向于采用导热胶粘剂来建立结构连接，而非许多现有设计中常见的间隙填充材料。本报告按间隙垫、间隙填充剂和导热胶粘剂分类，对至2035年的电动汽车电池热界面材料的需求进行了质量和营收方面的预测。

许多材料供应商正在调整其材料，使其具备多种功能，包括防火功能。这样就能在不严重影响电池包能量密度的情况下实现防火保护。其中包括可提供压缩、隔热和防火功能的电芯间材料。本报告概述了相关材料选项，并对至2035年的情况进行了总体预测。

浸没式冷却在电动汽车市场仍备受关注，因其能实现更好的热均匀性，具有诸如加快充电速度和提高安全性等优势。就汽车商业化而言，该技术仍处于早期阶段，但在非道路市场已获得更大的吸引力。本报告深入探讨了浸没式冷却技术，对相关流体和供应商进行了基准测试，介绍了市场公告和合作伙伴关系，并对汽车、建筑、农业和矿业市场中电动汽车的流体用量进行了预测。

电机

对于电动机而言，转子中使用的磁铁以及定子中使用的绕组必须保持在最佳工作温度区间内，以避免损坏或低效运行。在电机周围使用水-乙二醇进行冷却一直是电动汽车电机热管理的标准策略。然而，近年来，直接油冷电机的应用更为广泛，这能提供更好的热性能，在某些情况下还可省去冷却套，从而减小电机整体尺寸。

IDTechEx指出，在2022年上半年，油冷成为了电动汽车电机冷却的主要方式，但这并不意味着水冷套会消失。水冷套通常与油冷结合使用，水-乙二醇冷却液通常用于带走油中的热量，并可作为一个整体与车辆热管理策略相整合。IDTechEx按空气、油或水-乙二醇冷却方式对2015-2035年的电机情况进行了分类预测。

电力电子设备

采用碳化硅（SiC）是电动汽车电力电子领域最受关注的趋势，且有充分的理由。这对电力电子封装的构造产生了影响。热界面材料（TIMs）、引线键合、芯片贴装以及基板材料等方面都在不断发展，主要目的是提高封装可靠性。该报告分析了这些趋势及其背后的推动因素。

逆变器IGBT（绝缘栅双极型晶体管）或SiC MOSFET（碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管）模块大多使用水-乙二醇进行冷却。不过，单面和双面冷却这两种选项都有应用，各有其优势。目前，人们也越来越关注使用油来冷却电力电子设备，以省去电驱动单元内的大部分水-乙二醇部件，让电机和逆变器使用同一种油。虽然目前市场上尚未采用这种方法，但IDTechEx认为这种方法很有前景，并对采用空气、水或油冷却的电动汽车逆变器进行了为期10年的预测。

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托尔克与艾维加强自动驾驶卡车技术合作，推出新型安全架构

艾维（Aeva）是一家下一代传感与感知系统开发商，而托尔克（Torc）作为戴姆勒卡车（Daimler Truck）旗下的独立子公司以及自动驾驶车辆技术商业化的先驱，双方正在扩大合作，以推动用于卡车应用的新型安全架构的开发，使自动驾驶卡车能够做出更安全、更智能的决策。

在此次扩大的合作中，托尔克和艾维将携手开展技术进步方面的工作，服务于L4级自动驾驶卡车运输，助力托尔克的虚拟驾驶员（Virtual Driver）车辆软件的开发。两家公司将共享4D激光雷达（LiDAR）传感数据，并共用一辆福莱纳卡斯卡迪亚（Freightliner Cascadia）车辆平台，用于远程传感应用。所采集的数据将支持双方全球工程团队之间开展更深入的合作。

此次合作建立在去年签署的生产协议基础之上，当时戴姆勒卡车选择艾维作为其量产自动驾驶商用车项目的长距和超长距激光雷达供应商。这份多年生产协议旨在到2027年实现戴姆勒卡车自动驾驶卡车的商业化。

托尔克创立于2005年，正值自动驾驶车辆革命兴起之时，拥有近20年在开发对安全至关重要的自动驾驶应用方面的经验。托尔克提供一套完整的自动驾驶车辆软件及集成解决方案，目前正专注于在美国将用于长途运输的自动驾驶卡车进行商业化推广。

艾维将所有关键的激光雷达组件集成到一个紧凑模块内的硅光子芯片上。艾维的4D激光雷达传感器除了能探测3D位置信息外，还能检测瞬时速度，这使得车辆、机器人等自动驾驶设备能够做出更智能、更安全的决策。

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