媒體訪談| 對話舍弗勒：熱管理系統策略先行，開發兼顧效益與成本的模塊化產品

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舍弗勒大中華區發動機系統事業部研發總監Olaf Weber博士

在新能源汽車中，動力電池、電機等電子部件的溫度控制對其安全性能、使用壽命影響巨大，更關乎整車的續駛里程、駕乘安全與舒適度。

以最為核心的鋰電池為例，鋰電池最佳工作溫度范圍約20~30℃，低溫時電池能量較低，充放電性能差，無法正常工作；高溫時電池循環壽命縮短影響續航，過高溫度工作甚至有爆炸等安全問題。當然，電機、功率電子等的溫度控制也相當關鍵，充分利用各零部件熱能的轉換才能實現能量的有效管控。

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Olaf Weber博士認為：“電池、電子元件在使用中必須控制它們的工作溫度?！?但是，考慮到電子元件及電池等相關技術依然在不斷發展中，今天還很難確定這些部件所需的具體溫度范圍以及在未來所需要的溫度范圍。

電池、電子元件制造商在產品開發中是否愿意投入足夠的精力，或是否有能力提供所需的溫度范圍來滿足這些需求，這還涉及到成本問題。這些部件為什么需要熱管理以及需要怎樣的熱管理策略，與我們對冷卻系統的理解一樣，都同樣重要。

——Olaf Weber博士

尤其對于目前占市場主流的混合動力汽車，熱管理設計更加復雜，它涉及到傳統的發動機、空調熱管理，以及電池熱管理等，這無疑對相關子部件、子系統的設計都提出了挑戰，如子系統回路、冷卻介質的選擇、不同熱管理系統的耦合與協同等等。

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Olaf Weber博士表示：“我們在產品應用前需要先確定好熱管理策略，即與冷卻系統相關的部件如何相互協調，來達到最佳的系統效率。當前，很多客戶的冷卻系統或熱管理策略有很大的優化空間，舍弗勒可以靈活地對應客戶的需求，給出優化建議。在新能源汽車熱管理系統開發過程中會遇到各種挑戰，這涉及到產品設計及解決方案的選擇等，我們在傳統發動機和變速器的熱管理開發中也同樣也會遇到這些挑戰，具體包括密封的質量、減少壓降及設計封裝等?！?/span>

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對于汽車熱管理，實現合適的溫度控制精度非常重要，基于此，舍弗勒開發了一系列熱管理模塊（TMM）產品，可適用于各種動力總成。以舍弗勒已經投入市場應用多年的綜合熱管理模塊為例，這是舍弗勒針對發動機冷卻系統開發的第一款熱量管理及控制模塊，該模塊可以精確、高能效地控制發動機的溫度，讓發動機和變速器的溫度快速達到最佳的范圍內。

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據介紹，舍弗勒熱管理模塊采用機電一體化設計，系統緊湊且集成度高。它通過直流電機驅動的高效執行器和高精度的感應式位置傳感器，精確地控制低流阻的球閥的轉角，從而實現冷卻系統各個支路中流量的按需控制。通過精確的溫度控制，舍弗勒熱管理模塊可以提高發動機缸蓋、缸體、發動機機油、變速器機油以及暖風芯體等部件的工作效率。

除了傳統動力總成，舍弗勒熱管理模塊還可以用于電機、混合動力模塊以及動力電池的溫度控制。對于新能源汽車技術路徑的多樣化，創新的技術和靈活的應用場景至關重要，因此熱管理產品的規劃需要重點考慮對市場和客戶的適應性和可調整性。

那么，針對新能源汽車不同的技術路線，舍弗勒在產品開發和市場聚焦方面如何布局？Olaf Weber博士談到：“在熱管理組件和系統方面，舍弗勒擁有豐富的產品知識和系統開發經驗，包括內燃機、散熱器、閥和節溫器等。對我們來說，將這些傳統發動機的冷卻系統熱管理經驗應用到電氣部件中并不難。在我們的研發路線中，我們會關注熱管理電氣元件不斷提升的接口要求，以及在熱管理系統中這些零件的標定和調校?！?/span>

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為了滿足新能源汽車輕量化等新技術的需求，舍弗勒熱管理產品在材料輕量化、軟件數字化方面也十分注重創新。目前，舍弗勒的熱管理產品由輕型、高抗拉強度的塑料材料制成，同時已經采用了智能化的數字技術進行控制，例如，舍弗勒創新智能熱管理系統采用了一個智能單閥用于流量控制。該智能單閥可以分散地布置在冷卻系統的關鍵點，通過LIN協議控制開口角度，可以靈活化地用于傳統燃油汽車和新能源汽車。

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舍弗勒熱管理模塊按需將冷卻液分配到冷卻系統中不同的零部件，可用于傳統及新能源車動力總成熱管理

Olaf Weber博士告訴筆者，舍弗勒已成功開發了將控制器與冷卻閥門整合在一起的集成化產品，并將很快推向市場。同時，舍弗勒極其重視中國市場，熱管理產品都已實現本土化生產，還將中國生產的產品提供給其它國家和地區。