热管理系统实际在动力电池的研发中，是有着专属设计“V”模型的。
这个“V”模型有五条主线，三个层级。（就不详解了，这个图讲解得很清晰了。）
如果要说难点，系统设计的四个模块，冷却、加热、保温、热失控阻隔（TRO）系统，不仅个个都有技术难点，而且综合起来，技术难点更多。
举两个简单的例子，比如动力电池在充放电的时候会放热，那到底是要保温还是要散热优先？
如果所处的环境是北方的寒冷冬天，不做保温措施，任凭这个动力电池的余热散去，不用几个小时，温度降到和外界温度一样，零下二三十摄氏度，那么按照锂电池的特性，三元锂电池大概还能有部分电量，磷酸铁锂电池抗寒能力差，温度低到零下三十摄氏度，说不定就给你直接罢工了。所以，按照现在的情况，北方冬季出去浪了一天，把车停在冰天雪地里，第二天还想开，就得等电池升温，才能开始工作。否则低温强行用电，可是会损坏电芯的。
下图是某厂家的三元锂电池和磷酸铁锂电池实验数据的一个对比，可以做个参考。
所以为了避免这种情况出现，就要让电池余热不散。余热如果不散去，那么就不用耗能把动力电池温度升到合适的工作温度了。其中最简单，成本最低的解决方案就是加强保温。
如我之前回答所写的，电芯组成的模组加保温层，把可能的散热渠道都用保温层给你挡住。
模组组成的箱体加保温层，给箱体加个和外界热交换趋向零的外套。
这种加保温层的方法简单粗暴，但成本低，见效快，工艺简单，只要保温层弄得好，不仅静置很久也不用额外耗能加热电池，而且平时的冬季续航（温度低了不用加热电池，捂着就能自己慢慢暖和）绝对上提一大截，而且也不会太冷充不进电，为什么厂家不弄？
因为区域气温不会一直变化，即便是寒冷的北方，比如哈尔滨冬天最低历史气温达到过-52.3℃，平时冬季零下二三十度也是常态，给动力电池保温层弄得厚厚的，如果穿上了几层厚棉袄，让热量不和外界零下几十度的空气交换，保障动力电池在合适工作温度区间，或者停留在室外也不至于十来个小时就降到和外界气温一致，这办法在冬天绝对可行，能有效提高续航，降低能耗，即便停了一晚上，第二天照样充放电正常，容量不会狂降。
但哈尔滨也不只是冬天，夏天最高历史温度是39℃，平时夏天的温度也超过了三十摄氏度。本来外界温度高，电池温度本身也高，原本导热材料贴在模组上来个自然冷却就行，或者加一个简单低成本的风冷设计就可以解决动力电池的散热问题，不让动力电池的电芯热量积累到一定程度。
但是如果动力电池模组已经加了保温层，箱体加了保温层，而且这都是在电池包内部弄的，就是为了让电芯的热散不出去。这样的电池包的散热性怎么办？关键电池包也装载在车里，换季就把动力电池返厂，把电池包拆成一个个模组，再拆模组保温层？拆了保温层，还得设计风冷/液冷风路，添加上去？这样豆腐盘成了海鲜价格。
所以，怎么能在低成本的前提下，让动力电池又能快速散热又能尽量保温？这在技术上本身就是两难。
目前来看，车企还是优先动力电池散热，毕竟南方市场的电动车销售还远远没有饱和，另外不散热的话，电池热量积累到一定程度，热失控的风险也很大，一旦自燃多了，品牌就玩完了。
所以现在新能源车企是安全第一，续航第二，如果可以的话，再加个南方市场第一，太热太冷的地区，不好意思，你们先站旁边。
另一个例子，就是热管理要保障不同电芯的温度均衡性。现在的动力电池动辄一两百颗电芯（特斯拉电池包含几千颗小电芯），用简单的话说，就是要让电池包所有的电芯温度尽量保持一致，如果不能完全均衡，那么也至少控制在5-8℃内的温差，这样在电池包的性能、寿命和成本上面达到一个较好的平衡。
而单体电芯的工作状态本身也有不同，比如总有先放完电的、别的电压还很高，或者先充完电的、别的才开始充。电芯本身的工作温度就是有高有底。
有的75KWH电池，里面有104颗磷酸铁锂电芯，14颗三元锂电芯，热管理的管控就更复杂了。
不同电芯温度差过大，这一两百颗电芯长期在不同温度区间充放电，时间久了，电池的一致性就会变差，不同电芯的容量、内阻、寿命、倍率都会出现差别。而根据木桶效应，电池包的各项参数是往那根最短的木板（电芯）上面靠的。
所以保障不同电芯的工作时的温差不大，那就是保障动力电池的容量、安全、寿命、性能。
但是难点又出来了，这么多电芯，我怎么分布温度采集点，如果要真正的精准采集，那不是每根电芯都布采集点了，因为单体电芯的不同部位的温度还不同，极耳温度不代表电芯最高温度，叠片工艺的不同导致传热的部位不同。那么为了保障电芯的安全，是否要每个电芯安多个采集点？但是如此多的温度采集点，意味着空间和能耗，意味着成本，意味着BMS的负荷和算法复杂程度。
所以，基于种种考量，现在很多装载在量产车上的动力电池就只设置了模组的温度传感器（每个模组两个到四个），更别说上面的精确到电芯不同点的温度采集了。至于模组里面不同的电芯温度咋样，那就是靠估（仿真分析）。
哪怕是解决了温度采集的问题，又来到了下一个难题。
如果有的电芯工作温度超过了45℃（合理温度区间的上限），而其他有的电芯的温度是30℃，有的电芯是35℃，那怎么管控温度平衡？按精准管控，是需要把这个高温电芯积攒的热量散到外界不影响到其他电芯。或者废热利用这热量，导到其他温度低的电芯（提前评估不会温度超限）。
但现在大多数的做法是如果电池包里面的某电芯温度超标，那么无论是风冷还是液冷，都是奔着全部电芯（模组范围或箱体范围）来的，就是一个冒头，全部均衡降温。至于有的电芯是35℃，有的电芯是45℃，但管不了，都统统给我降温。这样能耗浪费是肯定的，且有的电芯不需要降温的也降温了，这种策略长期执行下去，实际也牺牲了真正的电池温度均衡。
而就这样的全面均衡降温/升温设计，实际都已经花费了老大的功夫才能设计出来这回路。
就比如风冷，冷风从风道进口进入，从出口出去。如果用最简单的模型，如下图一样，最开始的冷风肯定是温度最低的，经过一排发热电芯后，越到出口，风的温度越来越高，对电芯的降温效果越来越差，所谓的均衡降温都达不到。
所以，为了均衡降温、升温，在狭窄的空间里能够让每个电芯的热交换能被路过的冷风或者冷液雨露均沾，解决这种单通道热交换的弊病，就已经是需要设计到绞尽脑汁了。
如果要做到更进一步的精准管控，能够达到不同电芯之间需要热量交换的时候，余热利用到能够交换降低能耗。而有时候电芯之间却要热量隔绝，免得低温电芯受到热失控电芯的牵连。这个成本和设计的复杂程度，我估计真的很难短时间内实现量产。
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（图片来源网络，侵删！）
来源：知乎 www.zhihu.com
作者：Will.liu
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