NB/SH/T 6047—2021《电动汽车冷却液》行业标准解读

樊秀菊

中国石化润滑油有限公司北京研究院

新能源汽车是我国战略性新兴行业之一，自2001年我国正式启动“863”计划电动汽车重大专项以来，新能源汽车行业的发展上升至国家战略高度。中国新能源汽车产业经过近20年的发展，产销规模突破100万辆，跃居全球第一。据乘联会数据显示[1]，2022年全球汽车销量达到8 098万辆，中国汽车销量达到2 686万辆；全球新能源汽车销量达到1 010万辆，中国新能源汽车销量达到688.7万辆，同比增长93.4%，位居全球第一，其中纯电动汽车销量为536.5万辆，同比增长81.6%，插电式混合动力汽车销量达到151.8万辆，同比增长1.5倍，预计2023年新能源汽车销量会达到850万辆。

在2019年前，国内外一直无统一的电动汽车冷却液产品的技术规范，缺少产品的质量控制指标，无法衡量用户所用产品的质量，也仅有部分OEM厂商制定了自己的企业标准，增加了部分电动汽车的技术内容，但是更多地是直接采用GB 29743—2013《 机动车发动机冷却液》中的技术指标。

随着行业的发展及出于汽车安全的考虑，热管理逐渐成为新能源汽车关注的重点，对冷却液产品和相关技术也提出了更高的要求。截止到目前，相关的ASTM（美国材料与试验协会）标准仍在制定过程中，而中国的冷却液国家标准GB 29743的第二部分《机动车冷却液第2部分：电动汽车冷却液》也在制定过程中。此外，完善的电动汽车冷却液产品技术标准的缺失，导致了市场上的电动车冷却液产品质量参差不齐，给诸多的电动汽车制造商和终端用户的选择带来了困难。

2019年，根据国家能源局综合司“关于下达2019年能源领域行业标准制（修）订计划及英文翻译出版计划的通知”的要求，由中国石化润滑油有限公司牵头制定《电动汽车冷却液》标准的任务。NB/SH/T 6047—2021《电动汽车冷却液》标准得到全国石油产品和润滑剂标准化技术委员会批准，于2021年11月16日发布，2022年5月16日正式实施。NB/SH/T 6047—2021标准的发布与实施，改变了国内电动汽车冷却液无产品标准的状况，对规范电动汽车用冷却液产品起到了积极的推动作用。为后续更好地推广应用NB/SH/T 6047—2021标准，本文从标准制定的依据、适用范围和产品分类、技术要求及标准需要改进之处等方面对该标准进行了解读。

新能源汽车是我国战略型新兴行业之一，随着行业的发展及出于汽车安全的考虑，热管理逐渐成为新能源汽车关注的焦点，对冷却液产品和相关技术也提出了更高的要求。为改变电动汽车冷却液无产品标准的现状，由中国石化润滑油有限公司牵头制定了相关标准，即NB/SH/T 6047—2021《电动汽车冷却液》。本文从标准制定的依据、适用范围和产品分类、技术要求及标准需要改进之处等方面进行了全面解读。

标准制定的依据

NB/SH/T 6047—2021《电动汽车冷却液》标准的制定主要遵循以下依据：

◇根据电动汽车温控系统的具体工况、冷却液产品的具体需求识别出冷却液产品的的性能要求，检测项目及相关的指标设置尽可能贴合实际应用；

◇由于国内外并无统一和完善的电动汽车冷却液产品方面的标准供参考，仅有针对发动机冷却系统的相关冷却液产品标准，因此标准的制定中参考了部分发动机冷却液产品的技术规格；

◇为确保标准中的测试项目、指标设置合理，收集市售的冷却液产品样本进行测试，并将测试结果与标准设置的技术指标进行比对。

标准适用范围和产品分类

NB/SH/T 6047—2021标准所属产品适用于电动汽车中锂离子动力蓄电池、电机和控制器等的采用液冷板等非接触式的温控系统。

目前市售的电动汽车冷却液产品采用乙二醇作为降冰点剂，属于乙二醇型冷却液产品。出于技术水平、经济性和使用效果的考虑，推测在未来5年之内不会使用如丙二醇、丙三醇等其他醇类作为降冰点剂，因此NB/SH/T 6047—2021标准主要是针对乙二醇型电动汽车冷却液产品。

综合电动汽车生产厂家用液特点以及后期终端市场客户的实际需求，最后确定产品牌号共分为7个牌号：浓缩液、-25号、-30号、-35号、-40号、-45号和-50号。用户可以将浓缩液按照一定的比例稀释配成不同冰点的工作液。其他牌号的产品，冰点从-25 ℃到-50 ℃，基本可以满足中国地区从南方到北方的温度要求，只需要选择比实际环境最低气温低5～10 ℃的产品即可满足使用要求。

标准技术要求

外观

冷却液产品若存在沉淀或者悬浮物说明有杂质或者添加剂溶解不完全，会直接影响产品的导热性能，同时也关系到冷却液产品的散热能力，最终影响动力电池的容量和使用性能，因此，本标准将电动汽车冷却液产品外观设置为“无沉淀及悬浮物、清亮透明液体”。

颜色

颜色一般用来区分产品，并起到指示作用，防止误加或者误食。若发生冷却液渗漏，还能够起到检漏作用，本标准将颜色设置为“有醒目颜色”。

密度

密度是考察产品质量的重要指标之一，能指导产品的生产和包装过程，本产品浓缩液及工作液的密度设置参考GB 29743中乙二醇型冷却液的相关技术指标。

冰点

冰点是考察产品中降冰点剂的质量和加入量的指标之一，其直接关系到冷却液产品的防冻能力，冰点越低，防冻能力越强。冷却液保持优异的防冻能力，使之在寒冷条件下保持自由流动，防止冻结后造成液体膨胀而导致冷却系统涨裂。NB/SH/T 6047—2021标准中，-25号电动汽车冷却液、-30号电动汽车冷却液、-35号电动汽车冷却液、-40号电动汽车冷却液、-45号电动汽车冷却液、-50号电动汽车冷却液的冰点值分别为不高于-25.0 ℃、-30.0 ℃、-35.0 ℃、-40.0 ℃、-45.0 ℃、-50.0 ℃，浓缩液50%体积稀释液为不高于-36.4 ℃。根据不同地区的最低冰点，一般冷却液产品比当地最低气温低5～10 ℃即可满足防冻要求。

沸点

沸点和冰点类似，也是考察产品降冰点剂的质量和加入量的指标之一，冰点越低，沸点越高，其数据和产品中的乙二醇和水的比例相关。电动汽车冷却液浓缩液、-25号电动汽车冷却液、-30号电动汽车冷却液、-35号电动汽车冷却液、-40号电动汽车冷却液、-45号电动汽车冷却液、-50号电动汽车冷却液的沸点值分别为不低于163.0 ℃、106.5 ℃、107.0 ℃、107.5 ℃、108.0 ℃、108.5 ℃、109.0 ℃，浓缩液 50%体积稀释液不低于108.0 ℃。

灰分

灰分是考察产品添加剂加入总量及杂质的指标，也考察产品生产工艺的稳定性。NB/SH/T 6047—2021标准规定浓缩液灰分值（质量分数）不大于2.5%，-25号电动汽车冷却液、-30号电动汽车冷却液、-35号电动汽车冷却液不大于1.2%，-40号电动汽车冷却液、-45号电动汽车冷却液、-50号电动汽车冷却液不大于1.5%。

pH值

电动汽车冷却液产品的pH值需要在合适的范围内，才能具有良好的金属缓蚀性能，一般情况下，冷却液产品的pH值在弱碱性，以达到对多种金属的防腐蚀效果。pH值的大小一般和产品配方设计有关，过大或过小都将影响冷却液产品的使用效果和寿命。NB/SH/T 6047—2021标准中规定电动汽车冷却液工作液的pH值为7.5～11.0，浓缩液50%体积稀释液的pH 值为7.5～11.0。

氯含量

冷却液产品中氯含量过高会加剧金属腐蚀的发生，尤其是易引起金属铝的点蚀，严重的会造成金属穿孔、冷却液渗漏，导致电动汽车运行安全风险。冷却液产品中的氯一般来自于原材料，包括添加剂和冷却液专用水，该指标也是考察产品原料纯净度的重要指标，NB/SH/T 6047—2021标准中规定氯含量不大于25 mg/kg。

水含量

水含量是考察浓缩液产品中降冰点剂的质量和加入量的重要指标之一，水含量来自于溶解添加剂的外加水分和酸碱中和生成水的含量。NB/SH/T 6047—2021标准中规定浓缩液的水分指标为不大于5.0%（质量分数）。

储备碱度

储备碱度是体现产品维持缓蚀性能的重要指标之一，不同的配方使用的缓蚀剂类型和配比不同，其储备碱度数值也会不同。NB/SH/T 6047—2021标准中规定储备碱度指标为报告值。

对汽车有机涂料的影响

对汽车有机涂料的影响主要是考虑冷却液在加注过程中可能会飞溅到车漆而导致外观损伤的问题，是体现产品与车漆兼容性的重要指标。NB/SH/T 6047—2021标准规定对汽车有机涂料的影响指标为无影响。

泡沫倾向

泡沫倾向是考察冷却液产品空气释放性的技术指标。该数据的大小也会影响生产工艺，尤其是灌装环节，泡沫过多会影响灌装速率，同时泡沫过多会导致冷却液产品在使用过程中的热传导性，直接影响到动力电池、电机、电控的温控效果。NB/SH/T 6047—2021标准中规定泡沫倾向的泡沫体积为不大于150 mL，泡沫消失时间为不大于5.0 s，测试温度为70 ℃±1 ℃。由于电动汽车冷却液在循环系统中的工作温度一般不大于70 ℃，因此设定测试温度为70 ℃。

玻璃器皿腐蚀

玻璃器皿腐蚀主要是考察冷却液产品对电动汽车冷却系统金属部件的防腐蚀性能，其数据和配方直接相关。电动汽车温控系统中主要涉及金属材料有紫铜、黄铜、钢、铸铝等材料，并且根据实际应用增加了3003、4043和6063铝金属的防腐蚀性能。NB/SH/T 6047—202标准规定玻璃器皿腐蚀测试温度和时间分别为88 ℃±2 ℃和336 h±2 h，质量变化为紫铜、黄铜、钢、铸铝、6系铝、3系铝、4系铝分别为±5、±5、±5、±10、±10、±10、±10 mg /试片。

稳定性试验

稳定性试验是考察产品在高温和低温下稳定性的技术指标。产品若产生结晶性沉淀，将堵塞电动汽车电池中的微小流道，从而导致电池散热不良和温度不均，直接影响动力电池的使用性能和使用寿命。增加高低温稳定性指标符合电动汽车冷却液的双工况工作要求，尤其是动力电池间接采用电动汽车冷却液进行动力电池的加热或冷却，其温度一般为30 ℃左右。NB/SH/T 6047—2021标准中规定产品的稳定性指标低温稳定性和高温稳定性均为“无结晶性沉淀”。

橡胶相容性试验

电动汽车温控系统中使用了多种橡胶材料，如橡胶类的密封件。冷却液产品与橡胶材料的相容性差将会导致冷却液出现渗漏，有发生电池短路的风险，这将直接关系到电动汽车的安全性能。NB/SH/T 6047—2021标准中规定橡胶相容性指标值为：三元乙丙胶体积变化率为±20%，硬度变化（IRRD）为±15，断裂拉伸强度变化率为±20%，扯断伸长率为±60%；硅橡胶体积变化率为±10%，硬度变化（IRRD）为±15，断裂拉伸强度变化率为±20%，扯断伸长率为±20%。其中三元乙丙胶符合HG/T 4903 硬度等级为D要求20-73A型橡胶片，硅橡胶符合GB/T 33402 VMQ 50-G的要求，尺寸均满足GB/T 528 中2型的要求。

标准需要改进之处

自标准发布并实施以来，得到了诸多行业以及电动汽车OEM（原始设备制造商）的认可，通过与相关行业内技术人员交流和沟通及用户的反馈，认为该标准在实施过程中主要存在以下需要改进之处：

缺少冷却液对于电池安全性方面的性能指标

近几年，电动汽车相关行业都在重点关注安全问题，而冷却液作为电池、电机及电控系统的传热介质，与电池的安全直接相关。因此，从冷却液产品性能的角度出发，进行安全性能的指标设置和方法的建立，对于行业的良性发展有极其重要的意义。

增加部分金属腐蚀性能的指标要求

随着电动汽车行业的发展，涉及到的材料也多样化，尤其是金属材料方面，也在逐渐变革，如果出现金属材料方面的腐蚀，则会直接关系到冷却液的循环和冷却系统的运行。部分OEM客户目前在电驱方面使用镀镍铜板和镁合金材料，这些材料也会与冷却液产品直接接触，因此建议增加此类材料的金属防腐蚀性能的技术指标。

结束语

NB/SH/T 6047—2021《电动汽车冷却液》行业标准填补了国内外无电动汽车冷却液产品标准的空白。这一标准的制定和实施，为电动汽车冷却液产品的生产、销售和使用提供了可靠的依据和科技支撑，对行业的发展起到了推动作用。随着新能源汽车行业的发展，尤其是电动汽车技术的更新，对冷却液产品还会产生更多的新需求，冷却液技术和未来的产品标准也将随之而更新完善，不断升级。