Matthias Donner博士曾就讀于明斯特應(yīng)用技術(shù)大學(xué)化學(xué)工程專業(yè)，還獲得了漢堡大學(xué)技術(shù)和大分子化學(xué)專業(yè)博士學(xué)位。2006年，他加入BP德國，擔(dān)任商用車傳動油開發(fā)項目經(jīng)理。2009年，他負責(zé)BP、嘉實多和Aral品牌的自動傳動油全球產(chǎn)品開發(fā)。2012年，他調(diào)動到位于上海的BP中國工作三年，擔(dān)任A&P傳動系統(tǒng)性能經(jīng)理。2015年返回德國后，他在位于漢堡的嘉實多傳動油開發(fā)中心擔(dān)任傳動系統(tǒng)技術(shù)中心經(jīng)理。2019年以來，Donner擔(dān)任傳動系統(tǒng)和電動汽車油液的全球技術(shù)經(jīng)理，負責(zé)BP、嘉實多和Aral品牌的傳動油和電動汽車油液的全球開發(fā)

電力驅(qū)動的使用給設(shè)計工程師帶來了新的挑戰(zhàn)。電池的熱管理關(guān)系到實現(xiàn)高充放電性能，因此在熱管理方面要求特別高。在采訪中，BP/嘉實多的傳動系統(tǒng)和電動汽車油液全球技術(shù)經(jīng)理Matthias Donner博士解釋了電力驅(qū)動及電池所用油液的最新研發(fā)進展。

《發(fā)動機技術(shù)雜志》：在電力驅(qū)動系統(tǒng)的進一步研發(fā)中，油液研發(fā)起到什么作用？

DONNER：油液作為一種基本的設(shè)計成分，對電力驅(qū)動系統(tǒng)的進一步研發(fā)起到重大影響。在電驅(qū)系統(tǒng)和配套專用油液的聯(lián)合研發(fā)中，聯(lián)合工程設(shè)計極大地縮短了開發(fā)周期，加快了投放市場的速度。研發(fā)的專用油液使克服工程挑戰(zhàn)成為可能，為客戶帶來的收益顯著增加。例如，它們使我們能夠?qū)崿F(xiàn)更遠的續(xù)航里程，更低的成本和更短的充電時間。

《發(fā)動機技術(shù)雜志》：有效的電池冷卻能在多大程度上提高系統(tǒng)的整體效率？

整體效率需要單獨考慮，除其他因素外，還取決于車輛的大小，行駛特點。采用特定的直接電池冷卻，通常可以實現(xiàn)最佳熱傳遞。采用這種方法，可以使電芯達到最佳溫度水平，并且可以將電池芯或電池模組之間或內(nèi)部的溫度梯度降至最低。相比之下，在電池冷卻板冷卻概念中，溫度梯度可以相當(dāng)高。直接熱管理還可延長電池壽命，并在極端溫度下促進電池預(yù)調(diào)溫。比較下來，間接熱管理系統(tǒng)里，實際溫度差值較高，而直接電池冷卻溫度均勻，可以提高效率。

“越來越高的性能追求是采用更高電壓的驅(qū)動因素”

《發(fā)動機技術(shù)雜志》：您認為什么樣的熱管理最有效？

我認為是浸入式冷卻，或者稱為直接電池冷卻，這是一種非常有效的熱管理形式。這種方式擴大了電池和冷卻介質(zhì)之間的接觸表面積，因此可以提供更好的熱傳遞。在電池壽命方面，直接電池冷卻也是最有效的形式。使用介電油液可提高整個系統(tǒng)的電氣安全性，由此邁出的第一步使其對賽車運動和高性能領(lǐng)域極具吸引力。

“根據(jù)應(yīng)用情況，更高的電池充放電速率可淘汰大型電池。”

《發(fā)動機技術(shù)雜志》：在不同的熱管理系統(tǒng)中，充電和放電期間的損耗有多高？

充放電過程中的損耗取決于充電功率、電池組的結(jié)構(gòu)（串聯(lián)或并聯(lián)排列）、電池化學(xué)成分等因素。例如，為決定充放電是否起到更關(guān)鍵的作用，必須將其視為一個持續(xù)的過程。因此，為更好地應(yīng)對和克服技術(shù)挑戰(zhàn)，嘉實多與客戶一同在內(nèi)部測試容量方面進行了投入。直接電池冷卻可在最大限度上降低老化，從而在整個電池壽命期間最大限度地減少電阻的增加。

《發(fā)動機技術(shù)雜志》：電壓水平對充電損耗有什么影響？

電功率是電壓和電流的乘積。在保持電力恒定的同時，提高電壓具有降低電流的作用，從而降低了熱量的產(chǎn)生。出于這個原因，電池電壓趨于達到800V或更高，這取決于電池的設(shè)計，例如串聯(lián)和并聯(lián)排列。然而，舉例來說，只是將電壓增加到800V本身不足以顯著減少充電時間。

“電力系統(tǒng)的安全性是重點”

《發(fā)動機技術(shù)雜志》：到目前為止，電池的大小決定了有效充電的速度。未來這種情況是否可以通過更有效的熱管理來解決？

大型電池意味著高成本和高重量負擔(dān)。電池充放電速率與電池充電（或放電）電流相關(guān)。為縮小電池尺寸，必須提高充放電速率，實現(xiàn)這一點的首選方法是直接電池冷卻。另外，電池的直接油液冷卻提供了更大的系統(tǒng)設(shè)計靈活性。根據(jù)應(yīng)用情況，提高充放電速率可淘汰大型電池（例如用于市內(nèi)交通的小型車輛），并可降低成本。對于用戶來說，每次充電的續(xù)航里程重要性高于最大充電功率。對于間接冷卻的電池，充電時通常只能在短時間內(nèi)保持最大充電功率，這是一個規(guī)律。直接電池冷技術(shù)卻可以防止電池充電速率快速下降，延長高功率充電的時間。此外，充電基礎(chǔ)設(shè)施本身必須能夠提供高充電功率。為此，德國的Aral公司在2021年底前已經(jīng)建成了500多個Aral pulse超級快充點，實現(xiàn)最高的充電性能，并盡可能廣地提高較短充電時間的普及率。

Donner表示：“優(yōu)化的電動汽車油液可以延長續(xù)航里程，充電更快，并延長系統(tǒng)壽命。”

《發(fā)動機技術(shù)雜志》：您認為什么電壓值才合理且經(jīng)濟實惠？

車輛制造商和供應(yīng)商需要在這方面提出建議，但一個明顯的電壓趨勢是向800V發(fā)展。更高的電壓意味著更高的復(fù)雜性和更高的要求。使用優(yōu)化的電動汽車冷卻方式可以使提高效率和降低成本成為可能。400V技術(shù)與直接電池冷卻相結(jié)合也是邁向未來的明智一步，同時也不能排除未來立法對電壓選擇的潛在影響。

《發(fā)動機技術(shù)雜志》：在不同的應(yīng)用方面，這種趨勢會有何不同？

首先，優(yōu)質(zhì)和高性能的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⑹艿接绊懀诖蟊娛袌錾希@種趨勢也很明顯。中型和重型應(yīng)用也被視為提高電壓水平的驅(qū)動因素。

《發(fā)動機技術(shù)雜志》：您從電動賽車方程式的工作中獲得了哪些經(jīng)驗？

電動賽車方程式為我提供了大量寶貴的經(jīng)驗。可持續(xù)性是電動賽車方程式的核心組成部分之一，并且在原始設(shè)備制造商 （OEM）業(yè)務(wù)中也變得越來越重要。另一個關(guān)注的重點是電力系統(tǒng)的安全性和性能的提高。我們希望實現(xiàn)最高效率，為此，我們將充分探索各種可能性來持續(xù)進行油液研發(fā)。為確保實現(xiàn)最佳性能，我們在賽道上進行產(chǎn)品測試，這為我們提供了重要的靈感，例如在極端操作條件下的磨損表現(xiàn)。特別是熱傳遞也是其中的一個重要的因素。

《發(fā)動機技術(shù)雜志》：這一經(jīng)驗對系列研發(fā)有什么影響？

我們的油液先經(jīng)歷賽道上的考驗，然后技術(shù)會用于大眾消費者可以獲益的產(chǎn)品。因此，優(yōu)化的油液有助于讓實現(xiàn)每次電池充電后的更長續(xù)航里程。使用極低粘度的油液來實現(xiàn)高水平的耐磨保護也是基于從賽道上獲得的知識和經(jīng)驗。

《發(fā)動機技術(shù)雜志》：您認為需要采取哪些措施，才能讓大眾用得上、用得起電動汽車？

嘉實多已經(jīng)針對這個問題進行了全球客戶調(diào)查。在做出是否購買電動車的決定方面，已確定的決定性因素包括價格、續(xù)航里程和充電時間。優(yōu)化的電動汽車油液可以延長續(xù)航里程，實現(xiàn)更快速充電，并延長系統(tǒng)的使用壽命。此外，油液可以通過縮小組件體積等方式幫助降低成本。高功率快充點還應(yīng)當(dāng)通過全面充電網(wǎng)絡(luò)來提高普及率，以Aral為例，目前正將此作為Aral pulse充電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中的一部分進行推廣。

Mathias Donner，非常感謝您參加這次采訪，您的講解十分生動有趣。

采訪人：Marc Ziegler

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