电动汽车电池的热管理系统直接关系到充电效率与寿命。在寒冷天气下，若未提前规划路线让车辆预热电池，快速充电速度可能显著下降，保时捷甚至警告此举会导致充电功率降低。
温度对电池性能的影响
车队管理公司 Geotab 针对超过 22,700 辆电动汽车的研究显示，电池平均每年损耗 2.3% 的容量。热气候地区的年损耗比温和气候地区多 0.4 个百分点；频繁使用超过 100 千瓦快充的车辆年损耗达 3%，而极少使用者仅为 1.5%。
尽管实际使用寿命往往超出预期，但极端温度仍是主要威胁。快充时电池组电流可达 300 安培以上，产生大量废热。2021 年《Energies》杂志的一项评论指出，电池单体间温差超过 5 摄氏度可使老化速度加快 25%，因此冷却系统必须确保整个电池包的温度均衡。
低温同样带来挑战：内阻上升且易发生锂析出（金属锂在电极堆积），温度越低风险越高。Recurrent 对美国超过 30,000 辆电动汽车的研究发现，冰点温度下电池续航仅达理想值的 78%，而在 -7 摄氏度时约为 70%。此外，座舱加热约占寒冷天气下额外能耗的三分之二。
冷却技术演进：从空气到液体再到浸没式
早期日产 Leaf（2010 款）采用被动空气冷却，而特斯拉、通用汽车和福特则普遍使用液冷系统。菲尼克斯车主对 2011 及 2012 款共 12 辆 Leaf 的测试显示存在续航损失，日产回应称受影响美国车型比例低于 0.3%。2025 年推出的第三代日产 Leaf 终于改用 75 千瓦时液冷电池。
据《Energies》介绍，液冷维持相同温度所需的能量比风冷少两到三倍，因此成为当前主流方案。部分工程师尝试跳过独立冷却液循环，直接将空调制冷剂引入电池回路。英国制造商迈凯伦更进一步，将电池完全浸入电绝缘油中；模拟数据显示，这种浸没式冷却的热量转移效率是传统冷却板的三倍。
热量去向与系统集成
电池冷却回路通常连接散热器以应对轻负载，并通过换热器接入汽车空调系统以处理快充等高负荷工况。
不同车企采用了差异化策略：日产系统可在充电时将充电器产生的热量转移至电池；特斯拉 Model Y 利用名为“Octovalve”的多通阀在电机、电池和电子设备间调配冷却液，并探索通过故意低效运行驱动电机来回收废热为电池加热的专利方案。通用汽车表示其 Ultium 平台能从电池、电力电子设备及乘客身体收集废热用于加热座舱。
中国近期新规要求新电动汽车证明其在电池进入热失控状态时不会着火或爆炸，这一安全标准高度依赖包装内的冷却与绝缘设计，以阻止热量向其他单体扩散。
