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熱泵空調的新能源汽車(新能源汽車冬季空調制熱方式)_比澤爾40匹制冷機組報價

空氣能網7個月前 (10-22)空氣能取暖爐17
最近兩年,新能源汽車的使用率和普及率不斷提升,無論是外資還是國產品牌都加大了新車的研發(fā)和上市速度。特別是在雙碳目標以及綠色低碳出行的大方針之下,純電汽車的銷售也呈現(xiàn)出高速增長態(tài)勢。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,2020年汽車行業(yè)整體銷量增速為-1.9%,新能源汽車銷量增10.9%,其中純電動汽車銷量增11.6%,插電式混合動力汽車銷量增8.4%,新能源汽車及其各細分領域均跑贏汽車行業(yè)整體。

對于純電汽車的普及來說,最大的制約就是續(xù)航里程,這從很大程度上決定了消費者的購買意愿。續(xù)航里程主要有兩個因素決定,一個是電池的容量,一個是電動汽車的電力消耗。相對來說,續(xù)航里程往往都是出廠額定的功率決定,也與駕駛員的駕駛習慣有關系。當然,最重要的是與電力消耗有關,其中空調的使用就是最大的電力消耗點。

據(jù)了解,電動汽車的空調與普通燃油車并無兩樣,制冷模式時主要依靠單獨的制冷壓縮機進行工作,電力的消耗主要是集中于壓縮機做功相對而言,燃油車制冷時的能源消耗較小。而冬季制熱時,燃油車可以回收利用發(fā)動機工作產生的高溫循環(huán),實現(xiàn)對車內溫度的提升,在這個過程中并不會啟動壓縮機,因此幾乎沒有能源消耗。雖然電動汽車的各項部件和系統(tǒng)在運行時也會產生一定的熱量,其中動力電池產生的熱量最多,但這些熱量無法滿足空調的需求,因此傳統(tǒng)的電動車上,并不會以這些熱量為空調暖風的“源泉”,因此為了提供熱源,電動車會額外的加入熱源零部件PTC。PTC是指正溫度系數(shù)熱敏電阻,這種電阻和溫度是正相關的關系。也就是當環(huán)境溫度降低,PTC的電阻也降低,這樣通電后,恒定電壓下,電流增大,通電的發(fā)熱量就會變大。

目前PTC加熱有兩種方案,水暖和風暖。其差別就在于一個是通過PTC加熱冷卻液,再和散熱器進行熱交換;而另一個是開啟暖風后,冷空氣直接和PTC進行換熱,最終吹出暖風。一般情況下,PTC的功率會在6kW以內。對應不同功能,系統(tǒng)會對PTC的功率進行較為精準的控制。PTC就相當于我們平時生活中的熱得快,加熱后再通過風機向車內供暖。但是供暖的時候,電池的消耗增加,外加冬季較為寒冷,本身的電池容量就有所降低,兩種因素綜合之后,會對電動汽車的整體續(xù)航產生較大影響,讓使用者有較大的擔憂和疑慮。

為了解決這一痛點,車用熱泵空調開始出現(xiàn)。從技術上說并不是新物種,但在汽車中還是比較罕見。這種空調主要以熱泵技術為核心,是目前為數(shù)不多的適用于電動車制熱的有效技術。整個系統(tǒng)由四個核心零部件組成,分別是:電動壓縮機、四通換向閥、換熱器和電子膨脹閥,對于電動汽車來說,冬季的電力消耗主要是對壓縮機的消耗。相比PTC,熱泵空調的效率更高,能耗也較低。不過,熱泵空調的使用與環(huán)境溫度息息相關,一旦遇到零度以下的氣溫或者是極端嚴寒的氣候,熱泵空調的工作效率較低,能耗也會增加。因此,目前也有部分車企采用了PTC+熱泵的模式,在極度低溫狀態(tài)下,先采用PTC對室內進行加熱,當汽車行駛一段時間以后,動力電池產生的熱量就會被回收利用,再加以熱泵的工作效率,從而實現(xiàn)效率的最高化。

熱泵空調雖好,但是成本相對較高。相關數(shù)據(jù)顯示,傳統(tǒng)汽車空調的成本在2000元左右,但是熱泵空調的成本在3300元左右,單臺成本就要高出1000多元,但是依舊有不少車企選擇熱泵空調??梢哉f,熱泵空調擁有不錯的市場前景,不少企業(yè)已經瞄準這一市場。

格力就是其中的代表,早在2018年,格力就已推出專為新能源汽車研發(fā)的純電動熱泵空調,該系統(tǒng)搭載雙級增焓技術,解決超低溫環(huán)境下制熱量不足、系統(tǒng)可靠性問題,在-30℃至54℃的環(huán)境下可靠運行,并強勁制冷、制熱。根據(jù)格力中央空調的官方介紹,該熱泵空調系統(tǒng)主要有幾大亮點:

亮點一:搭載了格力24項國際領先科技之一——雙級增焓技術,能夠通過單壓縮機補氣變排量運行,大幅提高熱泵能力,同時系統(tǒng)運轉范圍擴展到-30~54℃,能夠實現(xiàn)極端溫度下的高可靠運行,適用于大部分地區(qū)。雙級增焓系統(tǒng)的神奇之處,在于其“越冷越給力”。在低溫工況下,隨著系統(tǒng)壓比增大,格力熱泵空調系統(tǒng)性能提升更顯著,性能較單級系統(tǒng)可提升8%~33%。

亮點二:與1.0版本采用鐵殼壓縮機不同,格力新能源乘用車熱泵空調2.0采用了全新的鋁渦旋壓縮機,能夠大幅降低系統(tǒng)的重量,助力新能源汽車進一步實現(xiàn)輕量化。

作為一款為新能源乘用車量身定做的壓縮機,它具有極為優(yōu)良的密封性,防護等級達IP67,同時具備完善的自我保護策略,極寬幅度調速范圍900rpm-8500rpm,可滿足汽車惡劣工況下的穩(wěn)定運行,還兼具安全性高,噪音低,振動小,可靠性高等優(yōu)勢。壓縮機的升級,進一步促進格力新能源乘用車熱泵空調性能的提升,系統(tǒng)的最大制冷/熱能力較1.0版本有了全面提升。較普通的PTC采暖,格力熱泵空調耗電量節(jié)省60%,整車續(xù)航比例增加13%,能夠更好的匹配轎車/SUV等車型。

除格力以外,三花智控也研發(fā)了針對新能源汽車的熱管理系統(tǒng)。根據(jù)三花智控透露,新能源汽車熱管理系統(tǒng)主要由空調系統(tǒng)、電池熱管理系統(tǒng)和電機電控冷卻系統(tǒng)形成。其涉及的零部件主要包括控制部件(電子膨脹閥、水閥等)、換熱部件(冷卻板、冷卻器、油冷器等)與驅動部件(電子水泵與油泵等)。三花智控同時表示,如果根據(jù)現(xiàn)有的新能源汽車的發(fā)展速度來推算,到2025年新能源汽車熱管理系統(tǒng)市場空間將接近400億元,對于公司的整體營收增長將會有極大地帶動。(江南)

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