Matthias Donner博士曾就讀于明斯特應用技術大學化學工程專業，還獲得了漢堡大學技術和大分子化學專業博士學位。2006年，他加入BP德國，擔任商用車傳動油開發項目經理。2009年，他負責BP、嘉實多和Aral品牌的自動傳動油全球產品開發。2012年，他調動到位于上海的BP中國工作三年，擔任A&P傳動系統性能經理。2015年返回德國后，他在位于漢堡的嘉實多傳動油開發中心擔任傳動系統技術中心經理。2019年以來，Donner擔任傳動系統和電動汽車油液的全球技術經理，負責BP、嘉實多和Aral品牌的傳動油和電動汽車油液的全球開發。
電力驅動的使用給設計工程師帶來了新的挑戰。電池的熱管理關系到實現高充放電性能，因此在熱管理方面要求特別高。在采訪中，BP/嘉實多的傳動系統和電動汽車油液全球技術經理Matthias Donner博士解釋了電力驅動及電池所用油液的最新研發進展。
《發動機技術雜志》：在電力驅動系統的進一步研發中，油液研發起到什么作用？
DONNER：油液作為一種基本的設計成分，對電力驅動系統的進一步研發起到重大影響。在電驅系統和配套專用油液的聯合研發中，聯合工程設計極大地縮短了開發周期，加快了投放市場的速度。研發的專用油液使克服工程挑戰成為可能，為客戶帶來的收益顯著增加。例如，它們使我們能夠實現更遠的續航里程，更低的成本和更短的充電時間。
《發動機技術雜志》：有效的電池冷卻能在多大程度上提高系統的整體效率？
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?？梢詫崿F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調溫。比較下來，間接熱管理系統里，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動因素”
《發動機技術雜志》：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域極具吸引力。
“根據應用情況，更高的電池充放電速率可淘汰大型電池?！?/FONT>
《發動機技術雜志》：在不同的熱管理系統中，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、電池組的結構（串聯或并聯排列）、電池化學成分等因素。例如，為決定充放電是否起到更關鍵的作用，必須將其視為一個持續的過程。因此，為更好地應對和克服技術挑戰，嘉實多與客戶一同在內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。
《發動機技術雜志》：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，這取決于電池的設計，例如串聯和并聯排列。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。
“電力系統的安全性是重點”
《發動機技術雜志》：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。電池充放電速率與電池充電（或放電）電流相關。為縮小電池尺寸，必須提高充放電速率，實現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設計靈活性。根據應用情況，提高充放電速率可淘汰大型電池（例如用于市內交通的小型車輛），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保持最大充電功率，這是一個規律。直接電池冷技術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，充電基礎設施本身必須能夠提供高充電功率。為此，德國的Aral公司在2021年底前已經建成了500多個Aral pulse超級快充點，實現最高的充電性能，并盡可能廣地提高較短充電時間的普及率。
不斷提高的電壓水平保證了最佳性能和更高效率，但也同時提高的驅動系統的成本。
Donner表示：“優化的電動汽車油液可以延長續航里程，充電更快，并延長系統壽命?！?/FONT>
《發動機技術雜志》：您認為什么電壓值才合理且經濟實惠？
車輛制造商和供應商需要在這方面提出建議，但一個明顯的電壓趨勢是向800V發展。更高的電壓意味著更高的復雜性和更高的要求。使用優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技術與直接電池冷卻相結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。
《發動機技術雜志》：在不同的應用方面，這種趨勢會有何不同？
首先，優質和高性能的應用領域將受到影響，但在大眾市場上，這種趨勢也很明顯。中型和重型應用也被視為提高電壓水平的驅動因素。
《發動機技術雜志》：您從電動方程式賽車的工作中獲得了哪些經驗？
電動方程式賽車為我提供了大量寶貴的經驗?？沙掷m性是電動方程式賽車的核心組成部分之一，并且在原始設備制造商 （OEM）業務中也變得越來越重要。另一個關注的重點是電力系統的安全性和性能的提高。我們希望實現最高效率，為此，我們將充分探索各種可能性來持續進行油液研發。為確保實現最佳性能，我們在賽道上進行產品測試，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。特別是熱傳遞也是其中的一個重要的因素。
《發動機技術雜志》：這一經驗對系列研發有什么影響？
我們的油液先經歷賽道上的考驗，然后技術會用于大眾消費者可以獲益的產品。因此，優化的油液有助于讓實現每次電池充電后的更長續航里程。使用極低粘度的油液來實現高水平的耐磨保護也是基于從賽道上獲得的知識和經驗。
《發動機技術雜志》：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？
嘉實多已經針對這個問題進行了全球客戶調查。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、續航里程和充電時間。優化的電動汽車油液可以延長續航里程，實現更快速充電，并延長系統的使用壽命。此外，油液可以通過縮小組件體積等方式幫助降低成本。高功率快充點還應當通過全面充電網絡來提高普及率，以Aral為例，目前正將此作為Aral pulse充電網絡建設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
