宝益科技科普：一张加热膜，如何影响动力电池冬季续航？

对于采用锂离子电池的新能源汽车而言，冬季低温环境一直是续航打折的核心诱因——据乘联会2025年冬季新能源汽车实测数据显示，在-10℃环境下，纯电动车平均实际续航仅为CLTC标称值的54%，部分搭载低活性磷酸铁锂电池的车型甚至不足标称值的45%。加热膜作为一种轻量化、高效率的主动加热元件，正逐步成为新一代电池热管理系统的核心配置，其对冬季续航的影响体现在多个技术层面。

1. 提升可用能量：加热膜通过直接或间接方式（如包裹电芯表面、贴合电池模组底部、集成于水冷板夹层）将电池温度提升至最佳工作区间（通常为25-35℃），使电解液活性恢复，锂离子迁移阻力降低，从而释放出在低温下被“锁住”的容量。目前主流应用的加热膜主要分为PI（聚酰亚胺）加热膜、硅胶加热膜和石墨烯加热膜三类，其中PI加热膜凭借120W/cm²的超高功率密度、0.05mm的超薄厚度和-40℃~180℃的宽温工作范围，成为中高端车型的首选；硅胶加热膜成本更低但厚度较大，多用于商用车领域；石墨烯加热膜则凭借远红外辐射加热特性，加热均匀性提升30%以上，正处于量产应用阶段。实验数据表明，在-10℃环境下，若无加热，三元锂电池仅能放出标称容量的约65%-75%，磷酸铁锂电池仅能放出55%-65%；而采用PI加热膜加热至25℃后，三元锂电池容量可恢复至95%以上，磷酸铁锂电池也能恢复至88%以上，相当于直接增加了30%-40%的可用电量。

2. 降低内阻损耗：低温下电池内阻可上升至常温的2-3倍，其中磷酸铁锂电池的内阻增长幅度更为明显，-10℃下内阻可达25℃时的3.2倍。在大电流充放电场景下（如急加速、高速行驶、直流快充），高内阻会导致大量电能以焦耳热的形式损耗，这部分热量不仅无法用于驱动车辆，还会造成电池端电压快速下降，触发系统保护性降功率。以一台最大功率150kW的电动车为例，-10℃下急加速时内阻损耗功率可高达18kW，相当于每小时多消耗18度电；而加热膜将电池温度提升至20℃后，内阻回落至常温水平，充放电效率从78%提升至94%，同等电量下实际输出里程可增加15%以上，同时也能减少因内阻过大导致的SOC估算偏差（偏差率可从12%降至3%以内），避免出现“突然掉电”的情况。

3. 减少能耗补偿：在无加热膜方案的传统车型中，冬季常依赖PTC空调耗电来间接提升电池仓温度，这种空气传热的方式热效率仅为40%-50%，且需要持续消耗大量电能——实测显示，-10℃下仅电池预热就需要消耗约3-5kWh电量，相当于减少了20-30km的续航。而加热膜采用接触式导热，热效率可达93%以上，单位时间内所需电能仅为传统PTC加热的1/3。通过对加热膜功率与温控策略的优化（如插枪预加热、行驶中脉冲加热、停车保温加热），可将整个冬季的加热总能耗控制在总电量的5%以内。以60kWh电池容量的车型为例，整个冬季加热能耗约为3kWh，相比传统PTC方案可节省2-3kWh的电量，相当于增加15-20km的实际续航，从而避免“为加热而额外消耗大量电池能量”的负面效果。

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