電池包低溫加熱:可靠的 −40°C 冷啟動採用分層式加熱器
在 −18°C 時,電動車電池的可用輸出功率會降至約 40%,影響啟動性能和續航里程。Ziitek 的分層式低溫加熱解決方案 — 結合 Kheat SP 矽膠加熱器、超薄 PI 薄膜加熱器和 TIF100 導熱介面材料 — 提供均勻、快速的冷啟動加熱效果,並在 −40°C 至 85°C 的工作溫度範圍內通過驗證。
客戶背景
該客戶是一家以全棧自研為核心理念的新能源汽車製造商。其業務範圍涵蓋晶片、電驅系統、電池、底盤、智能駕駛、座艙系統等整車技術鏈,具備高度垂直整合的能力。
截至 2025 年,該公司已累計交付超過 32 萬輛汽車,並完成了第 100 萬輛新車的下線。從 50 萬輛到 100 萬輛的跨越僅用了 343 天,是成長最快的新興新能源車品牌之一。
其產品組合涵蓋轎車、SUV 和 MPV 等多個細分市場。透過合資和本地化生產模式,業務已擴展至歐洲、南美、亞太、中東和非洲地區。2026 年,計畫進一步進入墨西哥市場,全球供應鏈體系持續成熟完善。
專案挑戰
在電池包開發過程中,客戶面臨以下主要挑戰:
- 低溫性能嚴重衰退:在 -18°C 時,電池輸出功率降至約 40%,嚴重影響車輛啟動性能和續航里程。
- 熱分佈不均勻:傳統加熱結構會產生較大的局部溫差,影響電芯的一致性和使用壽命。
- 結構空間有限:電池包內部佈局緊湊,對加熱器的厚度和柔性提出更高要求。
- 高組裝與可靠性要求:解決方案需同時具備抗振動、電氣絕緣和長期戶外穩定性。
解決方案
為應對上述挑戰,Ziitek 提供了一套分層式的電池包熱管理解決方案。
低溫加熱解決方案 (矽膠加熱墊)
使用 Kheat SP 系列矽膠加熱墊:
- 單面 CR 泡棉絕緣設計,提升熱效率
- 可客製化形狀與厚度 (≥1.5 mm)
- 提供緩衝與減震功能
- 可整合溫控、NTC 感測器與熱保護系統
優勢:適用於複雜的電池包結構,實現穩定加熱與結構貼合性。
高效能彈性加熱解決方案 (PI 加熱片)
使用 PI 薄膜加熱片:
- 工作溫度範圍:-60°C ~ 250°C
- 功率密度:1–2 W/cm²
- 可實現分區與精準加熱控制
- 超薄結構 (0.2–0.5 mm) 適用於空間有限的設計
- 支援與 NTC、熱電偶及溫控模組整合
優勢:提供高度均勻的加熱效果與快速的熱反應。
導熱介面解決方案 (TIF100 系列)
結合 TIF100 系列導熱介面材料:
- 導熱係數:1–5 W/m·K
- 低壓縮應力、高貼合性效能
- 有效填充電芯與結構件之間的空氣間隙
- 提升整體傳熱效率
驗證與成果
經系統優化後,整體熱管理效能顯著提升:
- 大幅改善電芯低溫啟動效能
- 提升電池包溫度均勻性
- 提高加熱效率 (減少熱損失)
- 強化結構可靠性 (更佳的抗震性與長期穩定性)
- 滿足 -40°C 至 85°C 全溫域工作條件
合作時程
- 2024 年第 1 季: 專案啟動
- 2024 年第 1 季: 樣品驗證
- 2025 年第 2 季: 通過全電池包測試
- 2025 年第 3 季: 批量供貨
- 2025 年第 4 季: 量產車型上市
典型應用
- 乘用車動力電池包
- 低溫預熱系統
- 電池熱補償模組
- 高電壓平台車輛熱管理系統
常見問題
如何在矽膠加熱片和 PI 加熱片之間做選擇?
矽膠方案適用於對成本敏感和結構複雜的應用;PI 加熱片則適用於超薄空間限制和高溫要求的場合。
可以與導熱介面材料搭配使用嗎?
可以。TIF100 系列產品可以填充加熱器與結構件之間的微小間隙,以提高熱傳導效率。
是否適用於高電壓平台?
是的。支援 1.5V–380V 的設計範圍,並與 400V/800V 平台相容。
是否適用於極寒地區?
是的。可在 -40°C 下穩定工作,滿足北歐及高緯度市場的需求。
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