新能源汽车处于寒冷地区,如果没有温度调节,电池性能会大幅下降;使用现在常用的PTC制热技术,开空调为车内加热要损失30%以上续航里程。为解决这些问题,普通热泵空调系统已经得到不错应用了,在零下8-10度的气温下打开空调制热功能给车内和电池加热,不会太大影响整车续航里程,我们协助北汽、一汽、蔚来等已经采用的这类热泵。
而使用R134a或者R1234yf,奥特佳低温热泵系统可以做到适应零下20度的环境,保证电池、车内温度合适,零下20度的应用场景基本覆盖了中国90%的地区了。目前低于零下20度的环境下还没有有效热泵方案。这也是一个亟待解决的问题。
电动汽车空调或电动汽车热管理系统目前主要的难点包括:
- 热泵系统需要进一步优化与简化。
- 电动零部件集成化和模块化需提高。
- 热泵工况下的系统性能需要提升,尤其是在-20℃以下的低温工况下。
- 热泵系统成本需进一步降低。一方面需要进一步推广热泵系统以摊薄设计和开发成本,另一方面通过技术改进和集成化设计与制造降低成本。
- CO2系统的研发。如性能提升、系统设计与匹配、降成等,需要在基础材料、传热传质机理、系统控制等领域加大研发投入以及产学研合作。
热泵空调方面,国外日本电装已经生产应用了带闪发器和喷气増焓制冷回路的R134a热泵空调,与非补气增焓热泵系统相比,环境温度-10℃时制热能力提高26%,与PTC加热相比,环境温度5℃时节能60%;日本三电开发了使用CO2的热泵空调用压缩机,装配到奔驰车型上。国内比亚迪开发生产了R410A热泵空调,能适应-40℃极寒环境,COP在-10℃时达到3.5;加冷松芝开发的三换热器乘用车R134a热泵空调可适应-20℃,COP在-10℃达到1.8,也开发和量产了带中间换热器和喷气増焓制冷回路的超低温R410A大巴热泵空调,可以满足环境温度-30℃的使用,COP在-20℃达到1.48。
以下图示为华为TMS:
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