关于UPS电池容量影响简述，冬季电动车续航缩减多少?
来源：未知
2019-04-06 21:08
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UPS厂商在配置蓄电池时，所选用的设计容量是完全满足甚至超过负载不停电供电的功率容量和供电时间要求的，但是在UPS投入运行后，用户常常发现在市电停电后UPS不停电供电的实际时间远小于设计值，造成这种现象的原因，大多数情况下并不是最初配置时蓄电池的备用容量不够，而是蓄电池的容量没有发挥出来。造成蓄电池实际容量降低的原因很多，有电池质量问题，但更多的是使用和维护问题。
(1)电池容量
铅酸蓄电池的极板在制造过程中，对生极板进行充电化成，便正极板上的铅变成二氧化铅，负极板上的铅变为海绵状铅，但是制造厂商对极板进行化成的时间有限，不可能将所有的物质均转化成活性物质，为此，国家标准规定新电池达到90%容量为合格，只有在随后的日常使用中，容量逐渐达到正常值，安装两年后要求达到100%。
电池组的额定容量是在规定的放电率下得出的，放电率(1/H)=放电电流(A)/电池额定容量(Ah)例如，UPS电源中所用的小型蓄电池的典型规格之一是l2V、6Ah/2Ohv，此规格定义为输出直流电压l2V，标称容量为6Ah，放电率条件为20hr。具体含意是：把输出直流电压l2V的电池组置于以20H恒放电率条件下进行放电，一直放到其输出电压由l2V降到l0.5V时，所测到的总安时数应为6Ah。
我国、日本、德国工业用电池采用10小时率(表示为C10)，美国工业用电池标准为8小时率(表示为C8，)。在实际使用时，其放电率并不等于标准容量规定的放电率，当实际放电率大于标称容量规定的放电率时，其实际输出的容量要小于标称容量。
我国电力、邮电标准规定，10小时率电池，当采用1小时率放电时，其容量为标称容量的55%，即0.55C10。日本工业标准规定2V/10小时率电池，1小时率时容量为0.65C10，6V、12V，10小时率电池，1小时率容量为0.6C10。20小时率电池，10小时率容量为0.93C20，1小时率容量为0.56C20。
蓄电池的寿命有两种表达方法：一种为深循环使用的电池，另一种为浮充使用的“备用电源”电池。深循环使用的电池以深循环次数来表示其使用寿命，以0.8C10深度充放电循环使用的电池，其寿命达到1200次以上，而浮充使用的电池，年限可达到10~20年。蓄电池只有80%容量时认为寿命终止。
实际使用寿命与设计使用寿命有很大差别，这主要取决于电池中水的损失情况。在设计条件下使用可达到设计寿命，而当外部条件如温度、充电电压、放电深度等变化超出设计要求时，实际使用寿命会大大低于设计寿命，实际使用容量也会低于设计容量。
(2)放电率对电池实际可输出容量的影响
电池容量C(Ah)等于放电电流(A)与电池电压达到下限值的放电时间(h)的乘积，而放电率(1/h)是实际放电电流(A)与电池标称容量(Ah)的比值。
在UPS的实际运行中，市电掉电后，要求电池逆变承担全部的负载功率，放电率视后备时间的不同而有很大差别，例如标机在1Omin左右，维持时间很短，放电率很大，长延时机可达4h或8h，放电率很小。所以蓄电池的实际放电率并非蓄电池规格定义中的放电率，图5-1所示的放电曲线反映了不同的放电率对电池容量的影响。
屯池的实际放电电流越小，电池的电压能维持的稳定时间越长，反之亦然。例如，对1OOHR电池组而言，当放电电流为5A时，放电率为0.O5C，其输出电压维持在12V以上的时间长达10h以上，当电池电压下降到临界电压10.5V时，放电时间可达2Oh，电池释放的容量基本上是它的标称容量。若将放电电流增大至1OOA，放电率为1C，则输出电压维持在l2V以上的时间不到1Omin。当电池电压下降到临界电压时，可维持放电时间超过3Omin，实际放出的容量为58.3.M左右，远低于标称容量1OOAh。
电池组允许的放电临界电压值和实际可供利用的容量(AM都弓电池的放电电流大小有密切的关系。
蓄电池所允许放电时间为电池在实际放电电流下进行放电时，电池电压从额定值下降到它所允许的临界电压时所用的时间。
蓄电池可供使用的效率为它在实际放电电流下所能释放出的实际最大容量与它的额定容量的比值。
要注意在不同的放电率情况下，电池端电压下降的临界值也在变化，放电率低时，例如0.01C时，实际释放的容量接近标称容量，所允许的电池端电压下降也高(10.5V)，放电率大时例如1C，实际释放的容量小，但允许的电池端电压也可以低些(8V)。
过度的大电流放电工作方式是不利的。在为UPS配置电池时，单凭UPS在电池逆变期间所需要的输出电流和电池供电时间来配置所用电池的标称容量是不够的，还必须根据电池逆变时的放电率和所选电池规格的输出特性，适当增大所配电池容量。百万新车迎来冬季续航考验，冬季路试续航下滑24%。2018年全国完成新能源乘用车销售100.8万辆，同比增长89%;2019年1-2月完成销售14.3万辆，同比增长134%;但冬季道路试验显示8款车型的平均续航里程下滑24%，测试包含的钴酸锂、三元锂与磷酸铁锂均未出现明显的抗低温优势，低温热管理未来市场潜力巨大。
高温热管理已受重视，低温热管理技术路线更多。由于夏季的40多起电池自燃事件，众多厂商已开始重视高温热管理，而低温热管理潜力则仍有待开发，仅有少数厂家为电池配备了电加热系统;冬季续航是整车厂商乘用体验的核心指标，电池的低温性能则是电池厂商的核心竞争力，每一次冬季低续航的阵痛都将促进厂商加速低温热管理的渗透，未来市场潜力巨大。
低温下电化学反应不活跃是电池冬季电量降低的主要原因。环境温度过低时，电解液黏度增大甚至部分凝固，使得锂离子脱嵌运动受阻，电导率降低，最终引起了容量减少。低温下使用锂电池也易因锂晶枝生长而对电池造成不可逆的容量损伤，并形成潜在危险。与NCA、磷酸铁锂比较，国内主要的电池发展方向NCM811低温性能相对较强，高镍趋势有助于减缓冬季低电量的现象。
研发低温电池是解决冬季续航下降较为根本的方法，高效热管理是当前最可行的冬季续航管理方案。目前低温电池主要方向有电解液改性与全天候电池，混合型电解液可以综合各类电解液优势增强锂电池低温性能，全天候电池技术被宝马认可有机会引领市场。当前液冷热管理技术渗透率相比于去年已获得较大提升，可通过反向加热冷却液来便捷实现低温热管理，目前市场已有众多车型实现了低温加热功能。
一、冬季电动车续航缩减多少?
–24%
百万新车迎来冬季续航考验，低温热管理大有可为。
2018年全年全国完成新能源乘用车销售100.8万辆，同比增长89%;2019年1-2月完成销售14.3万辆，同比增长134%。但新能源车在冬季，尤其在高寒的东北地区电动汽车实际续航里程已经出现明显下降，对用户使用造成了严重影响。以几款典型新能源汽车为例，一些冬季道路试验显示这些车型的平均续航里程下滑24%，测试包含的钴酸锂、三元锂与磷酸铁锂均未出现明显的抗低温优势。
由于去年夏季的40多起电池自燃事件，众多厂商已开始重视高温热管理，而低温热管理潜力则仍有待开发，仅有少数厂家为电池配备了电加热系统。冬季续航是整车厂商乘用体验的核心指标，电池的低温性能则是电池厂商的核心竞争力，我们认为每一次冬季低续航的阵痛都将促进厂商加速低温热管理的渗透，未来市场潜力巨大。
电池实验表明温度越低，电池可用容量越低。以松下NCR18650A为例，在电池实验中-10℃下电池容量相比25℃将下降约20%，且平均电压远低于常温下，电池对外做功能力明显衰减。而以某磷酸铁锂电池为例，-15℃下电池内阻是15℃下的4-5倍，表征电解液导电能力下降严重。
冬季车内加热设备的使用加大续航损耗。
目前PTC加热器是电动汽车暖风空调的主要热源，相比于电热丝加热能量转化效率已从70%上升至98%，但将高品位的电能直接转化为低品位的热能，能量浪费依然巨大。蔚来汽车为ES8配备了前5.5kw后3.7kw等2个PTC加热器，即在始终开启的状态下仅暖风空调每小时将消耗近50公里续航，如果再考虑电池本身的劣化，355公里的续航只能完成一半。
理论测算加热功耗严重制约续航里程。以当前主流的300km配备35kwh电池的车型为例，可获得加热功耗与里程关系曲线，若要保证75%的续航保持率，车内平均加热功耗需要控制于1-1.5kw。但电热转换效率最多为1，PTC加热器的效率已非常接近，因此需要寻找例如热泵空调等转化效率突破电热瓶颈的技术。
二、锂离子电池冬季电量减少的原因–低温电化学反应不活跃
低温下电化学反应不活跃是电池冬季续航降低的主要原因。锂离子电池是一种典型的“摇椅电池”，其充电时，锂离子从正极脱嵌穿越隔膜进入负极，使得负极呈富锂状态，正极呈贫锂状态，同时碳负极通过外电路获得补偿电荷，放电时则相反。环境温度过低时，电解液黏度增大甚至部分凝固，使得锂离子脱嵌运动受阻，电导率降低，最终引起了容量减少。
低温下使用锂电池易造成不可逆的容量损伤和潜在危险。锂离子的溶解性在低温时会显著降低，易析出沉积形成锂晶枝，生长到一定程度时有可能会刺穿隔膜造成电池短路，形成潜在安全风险。且此时电池负极动力学条件较差，固态电解质界面(SEI)厚度会增加，将不可逆地持续阻碍离子流动，造成有效容量衰减。
各类正极材料的抗低温能力均不相同，NCM811电池相对抗冻。研究发现在-20℃下电池的容量保持率均有下降，总体上NCM与NCA材料抗低温性能相似，NCM811比NCA稍高，但两者均明显优于磷酸铁锂电池。当前国内的电池向NCM811发展的趋势有助于减缓冬季低电量的现象，但仍需要低温热管理来让电池工作在最佳范围。
三、低温续航下方案–高效热管理
耐低温电池的研发是解决冬季续航下降较为根本的办法，主要方向有改性电解液与全天候电池，但当前仍在实验阶段。
采用混合锂盐、溶剂与添加剂获得综合性能较强的低温电解液是获得低温锂电池的重要手段。电解液是电池抗低温能力最重要的因素之一，当前研究表明将不同的锂盐、溶剂与添加剂这三种组分按特定比例混合可以达到综合最优的效果。例如在溶剂方面，传统溶剂EC介电常数高、成膜性好，但因其熔点高、黏度大，而低熔点(-48℃)的PC溶剂可有效地避免电解液体系在低温下发生凝固，调整两者配比可降低体系粘度，获得综合两者优点的抗低温溶剂。
全天候电池是未来电池的可选项。在2016年美国ECPower公司和宾夕法尼亚州立大学的华人团队就已经研发出可在低温条件下使用的锂离子电池，通过在内部加入电热镍箔经过电路设计实现低温自动加热，可在25秒内将电池温度从-20℃升至0℃并维持稳定。这种全气候电池为方形，添加成本每千瓦时少于1元，附加重量不超越1.5%，-20℃下的容量衰减仅为普通电池的一半。宝马18年1月宣布与ECPower签订专利协议，极有可能将该项技术应用于未来的宝马纯电动车型。我们认为带自加热功能的全天候电池是未来的可选项之一，但可靠性、加热耗电量与电路控制仍是需要解决的问题。
高效热管理是当前最可行的冬季续航管理方案
低温下电池加热系统的设计是一项复杂工程。若仅从最大续航角度考虑，电池加热系统为保持电池在特定温度下的自身能耗存在最优解，但从电池安全角度，在0℃以下均需要采取电池加热系统以尽量延长电池寿命。此外采用电池加热势必需要在电池组中填入保温材料，但这与高温热管理的需求背道而驰，因此热管理系统的设计需要综合考虑各类因素。
电池加热系统有多种方案，液冷加热系统可行性最高。目前电池加热系统有PTC加热、电热膜加热、相变加热、冷却液加热、热管加热、交流加热等多种实现方式。特斯拉2017年底在OTA系统中升级了电池预热功能，其专利中显示采取了多种加热策略，可以在不同工作状态、不同加热媒介、不同热量来源下进行全天候电池热管理。但从其拆解图看，主要的加热方法还是使用PTC加热冷却液，这也是目前的最合逻辑的选择，可以同时解决高低温热管理的矛盾，同时改造较为便利，仅需要在高温液冷热管理基础上增加热源即可。
已有众多车型装备低温热管理系统，电池液冷加热系统成主打卖点。目前大多数新能源汽车都已装备电池加热系统，但基于PTC的暖风加热系统效率较低。除特斯拉以外，威马EX5、传祺GE3以及销量前十的车型中装备液冷系统的车型均装备了基于电池冷却液加热系统，已经成为重要的产品卖点，随液冷系统渗透率的提升，冷却液加热功能也将持续渗透。
热泵空调可在冬季高效节能。热泵制热时的实际COP可以达到2-4，即相同能耗下产生的热量是PTC的2-4倍。目前国内已有荣威Ei5与MARVELX装备了热泵空调系统，可保证冬季高效制热。以续航300km带电35kw的典型电动车型为例进行测算，PTC、热泵空调以及两者组合的方式所形成的3种方案中仅使用热泵空调相比于仅使用PTC加热可增加14%的续航里程，节能效应非常明显。
(1)电池容量
铅酸蓄电池的极板在制造过程中，对生极板进行充电化成，便正极板上的铅变成二氧化铅，负极板上的铅变为海绵状铅，但是制造厂商对极板进行化成的时间有限，不可能将所有的物质均转化成活性物质，为此，国家标准规定新电池达到90%容量为合格，只有在随后的日常使用中，容量逐渐达到正常值，安装两年后要求达到100%。
电池组的额定容量是在规定的放电率下得出的，放电率(1/H)=放电电流(A)/电池额定容量(Ah)例如，UPS电源中所用的小型蓄电池的典型规格之一是l2V、6Ah/2Ohv，此规格定义为输出直流电压l2V，标称容量为6Ah，放电率条件为20hr。具体含意是：把输出直流电压l2V的电池组置于以20H恒放电率条件下进行放电，一直放到其输出电压由l2V降到l0.5V时，所测到的总安时数应为6Ah。
我国、日本、德国工业用电池采用10小时率(表示为C10)，美国工业用电池标准为8小时率(表示为C8，)。在实际使用时，其放电率并不等于标准容量规定的放电率，当实际放电率大于标称容量规定的放电率时，其实际输出的容量要小于标称容量。
我国电力、邮电标准规定，10小时率电池，当采用1小时率放电时，其容量为标称容量的55%，即0.55C10。日本工业标准规定2V/10小时率电池，1小时率时容量为0.65C10，6V、12V，10小时率电池，1小时率容量为0.6C10。20小时率电池，10小时率容量为0.93C20，1小时率容量为0.56C20。
蓄电池的寿命有两种表达方法：一种为深循环使用的电池，另一种为浮充使用的“备用电源”电池。深循环使用的电池以深循环次数来表示其使用寿命，以0.8C10深度充放电循环使用的电池，其寿命达到1200次以上，而浮充使用的电池，年限可达到10~20年。蓄电池只有80%容量时认为寿命终止。
实际使用寿命与设计使用寿命有很大差别，这主要取决于电池中水的损失情况。在设计条件下使用可达到设计寿命，而当外部条件如温度、充电电压、放电深度等变化超出设计要求时，实际使用寿命会大大低于设计寿命，实际使用容量也会低于设计容量。
(2)放电率对电池实际可输出容量的影响
电池容量C(Ah)等于放电电流(A)与电池电压达到下限值的放电时间(h)的乘积，而放电率(1/h)是实际放电电流(A)与电池标称容量(Ah)的比值。
在UPS的实际运行中，市电掉电后，要求电池逆变承担全部的负载功率，放电率视后备时间的不同而有很大差别，例如标机在1Omin左右，维持时间很短，放电率很大，长延时机可达4h或8h，放电率很小。所以蓄电池的实际放电率并非蓄电池规格定义中的放电率，图5-1所示的放电曲线反映了不同的放电率对电池容量的影响。
屯池的实际放电电流越小，电池的电压能维持的稳定时间越长，反之亦然。例如，对1OOHR电池组而言，当放电电流为5A时，放电率为0.O5C，其输出电压维持在12V以上的时间长达10h以上，当电池电压下降到临界电压10.5V时，放电时间可达2Oh，电池释放的容量基本上是它的标称容量。若将放电电流增大至1OOA，放电率为1C，则输出电压维持在l2V以上的时间不到1Omin。当电池电压下降到临界电压时，可维持放电时间超过3Omin，实际放出的容量为58.3.M左右，远低于标称容量1OOAh。
电池组允许的放电临界电压值和实际可供利用的容量(AM都弓电池的放电电流大小有密切的关系。
蓄电池所允许放电时间为电池在实际放电电流下进行放电时，电池电压从额定值下降到它所允许的临界电压时所用的时间。
蓄电池可供使用的效率为它在实际放电电流下所能释放出的实际最大容量与它的额定容量的比值。
要注意在不同的放电率情况下，电池端电压下降的临界值也在变化，放电率低时，例如0.01C时，实际释放的容量接近标称容量，所允许的电池端电压下降也高(10.5V)，放电率大时例如1C，实际释放的容量小，但允许的电池端电压也可以低些(8V)。
过度的大电流放电工作方式是不利的。在为UPS配置电池时，单凭UPS在电池逆变期间所需要的输出电流和电池供电时间来配置所用电池的标称容量是不够的，还必须根据电池逆变时的放电率和所选电池规格的输出特性，适当增大所配电池容量。百万新车迎来冬季续航考验，冬季路试续航下滑24%。2018年全国完成新能源乘用车销售100.8万辆，同比增长89%;2019年1-2月完成销售14.3万辆，同比增长134%;但冬季道路试验显示8款车型的平均续航里程下滑24%，测试包含的钴酸锂、三元锂与磷酸铁锂均未出现明显的抗低温优势，低温热管理未来市场潜力巨大。
高温热管理已受重视，低温热管理技术路线更多。由于夏季的40多起电池自燃事件，众多厂商已开始重视高温热管理，而低温热管理潜力则仍有待开发，仅有少数厂家为电池配备了电加热系统;冬季续航是整车厂商乘用体验的核心指标，电池的低温性能则是电池厂商的核心竞争力，每一次冬季低续航的阵痛都将促进厂商加速低温热管理的渗透，未来市场潜力巨大。
低温下电化学反应不活跃是电池冬季电量降低的主要原因。环境温度过低时，电解液黏度增大甚至部分凝固，使得锂离子脱嵌运动受阻，电导率降低，最终引起了容量减少。低温下使用锂电池也易因锂晶枝生长而对电池造成不可逆的容量损伤，并形成潜在危险。与NCA、磷酸铁锂比较，国内主要的电池发展方向NCM811低温性能相对较强，高镍趋势有助于减缓冬季低电量的现象。
研发低温电池是解决冬季续航下降较为根本的方法，高效热管理是当前最可行的冬季续航管理方案。目前低温电池主要方向有电解液改性与全天候电池，混合型电解液可以综合各类电解液优势增强锂电池低温性能，全天候电池技术被宝马认可有机会引领市场。当前液冷热管理技术渗透率相比于去年已获得较大提升，可通过反向加热冷却液来便捷实现低温热管理，目前市场已有众多车型实现了低温加热功能。
一、冬季电动车续航缩减多少?
–24%
百万新车迎来冬季续航考验，低温热管理大有可为。
2018年全年全国完成新能源乘用车销售100.8万辆，同比增长89%;2019年1-2月完成销售14.3万辆，同比增长134%。但新能源车在冬季，尤其在高寒的东北地区电动汽车实际续航里程已经出现明显下降，对用户使用造成了严重影响。以几款典型新能源汽车为例，一些冬季道路试验显示这些车型的平均续航里程下滑24%，测试包含的钴酸锂、三元锂与磷酸铁锂均未出现明显的抗低温优势。
由于去年夏季的40多起电池自燃事件，众多厂商已开始重视高温热管理，而低温热管理潜力则仍有待开发，仅有少数厂家为电池配备了电加热系统。冬季续航是整车厂商乘用体验的核心指标，电池的低温性能则是电池厂商的核心竞争力，我们认为每一次冬季低续航的阵痛都将促进厂商加速低温热管理的渗透，未来市场潜力巨大。
电池实验表明温度越低，电池可用容量越低。以松下NCR18650A为例，在电池实验中-10℃下电池容量相比25℃将下降约20%，且平均电压远低于常温下，电池对外做功能力明显衰减。而以某磷酸铁锂电池为例，-15℃下电池内阻是15℃下的4-5倍，表征电解液导电能力下降严重。
冬季车内加热设备的使用加大续航损耗。
目前PTC加热器是电动汽车暖风空调的主要热源，相比于电热丝加热能量转化效率已从70%上升至98%，但将高品位的电能直接转化为低品位的热能，能量浪费依然巨大。蔚来汽车为ES8配备了前5.5kw后3.7kw等2个PTC加热器，即在始终开启的状态下仅暖风空调每小时将消耗近50公里续航，如果再考虑电池本身的劣化，355公里的续航只能完成一半。
理论测算加热功耗严重制约续航里程。以当前主流的300km配备35kwh电池的车型为例，可获得加热功耗与里程关系曲线，若要保证75%的续航保持率，车内平均加热功耗需要控制于1-1.5kw。但电热转换效率最多为1，PTC加热器的效率已非常接近，因此需要寻找例如热泵空调等转化效率突破电热瓶颈的技术。
二、锂离子电池冬季电量减少的原因–低温电化学反应不活跃
低温下电化学反应不活跃是电池冬季续航降低的主要原因。锂离子电池是一种典型的“摇椅电池”，其充电时，锂离子从正极脱嵌穿越隔膜进入负极，使得负极呈富锂状态，正极呈贫锂状态，同时碳负极通过外电路获得补偿电荷，放电时则相反。环境温度过低时，电解液黏度增大甚至部分凝固，使得锂离子脱嵌运动受阻，电导率降低，最终引起了容量减少。
低温下使用锂电池易造成不可逆的容量损伤和潜在危险。锂离子的溶解性在低温时会显著降低，易析出沉积形成锂晶枝，生长到一定程度时有可能会刺穿隔膜造成电池短路，形成潜在安全风险。且此时电池负极动力学条件较差，固态电解质界面(SEI)厚度会增加，将不可逆地持续阻碍离子流动，造成有效容量衰减。
各类正极材料的抗低温能力均不相同，NCM811电池相对抗冻。研究发现在-20℃下电池的容量保持率均有下降，总体上NCM与NCA材料抗低温性能相似，NCM811比NCA稍高，但两者均明显优于磷酸铁锂电池。当前国内的电池向NCM811发展的趋势有助于减缓冬季低电量的现象，但仍需要低温热管理来让电池工作在最佳范围。
三、低温续航下方案–高效热管理
耐低温电池的研发是解决冬季续航下降较为根本的办法，主要方向有改性电解液与全天候电池，但当前仍在实验阶段。
采用混合锂盐、溶剂与添加剂获得综合性能较强的低温电解液是获得低温锂电池的重要手段。电解液是电池抗低温能力最重要的因素之一，当前研究表明将不同的锂盐、溶剂与添加剂这三种组分按特定比例混合可以达到综合最优的效果。例如在溶剂方面，传统溶剂EC介电常数高、成膜性好，但因其熔点高、黏度大，而低熔点(-48℃)的PC溶剂可有效地避免电解液体系在低温下发生凝固，调整两者配比可降低体系粘度，获得综合两者优点的抗低温溶剂。
全天候电池是未来电池的可选项。在2016年美国ECPower公司和宾夕法尼亚州立大学的华人团队就已经研发出可在低温条件下使用的锂离子电池，通过在内部加入电热镍箔经过电路设计实现低温自动加热，可在25秒内将电池温度从-20℃升至0℃并维持稳定。这种全气候电池为方形，添加成本每千瓦时少于1元，附加重量不超越1.5%，-20℃下的容量衰减仅为普通电池的一半。宝马18年1月宣布与ECPower签订专利协议，极有可能将该项技术应用于未来的宝马纯电动车型。我们认为带自加热功能的全天候电池是未来的可选项之一，但可靠性、加热耗电量与电路控制仍是需要解决的问题。
高效热管理是当前最可行的冬季续航管理方案
低温下电池加热系统的设计是一项复杂工程。若仅从最大续航角度考虑，电池加热系统为保持电池在特定温度下的自身能耗存在最优解，但从电池安全角度，在0℃以下均需要采取电池加热系统以尽量延长电池寿命。此外采用电池加热势必需要在电池组中填入保温材料，但这与高温热管理的需求背道而驰，因此热管理系统的设计需要综合考虑各类因素。
电池加热系统有多种方案，液冷加热系统可行性最高。目前电池加热系统有PTC加热、电热膜加热、相变加热、冷却液加热、热管加热、交流加热等多种实现方式。特斯拉2017年底在OTA系统中升级了电池预热功能，其专利中显示采取了多种加热策略，可以在不同工作状态、不同加热媒介、不同热量来源下进行全天候电池热管理。但从其拆解图看，主要的加热方法还是使用PTC加热冷却液，这也是目前的最合逻辑的选择，可以同时解决高低温热管理的矛盾，同时改造较为便利，仅需要在高温液冷热管理基础上增加热源即可。
已有众多车型装备低温热管理系统，电池液冷加热系统成主打卖点。目前大多数新能源汽车都已装备电池加热系统，但基于PTC的暖风加热系统效率较低。除特斯拉以外，威马EX5、传祺GE3以及销量前十的车型中装备液冷系统的车型均装备了基于电池冷却液加热系统，已经成为重要的产品卖点，随液冷系统渗透率的提升，冷却液加热功能也将持续渗透。
热泵空调可在冬季高效节能。热泵制热时的实际COP可以达到2-4，即相同能耗下产生的热量是PTC的2-4倍。目前国内已有荣威Ei5与MARVELX装备了热泵空调系统，可保证冬季高效制热。以续航300km带电35kw的典型电动车型为例进行测算，PTC、热泵空调以及两者组合的方式所形成的3种方案中仅使用热泵空调相比于仅使用PTC加热可增加14%的续航里程，节能效应非常明显。
