热泵可有效助推电动汽车普及,解决电动汽车低温行驶性能短板

心已亡 2021-03-26 18:29:34

早春三月,乍暖还寒。不少低温地区的电动汽车车主仍然不能掉以轻心,事实上,每年冬季电动汽车都会迎来一次低温续驶“大考”,不少纯电动汽车出现续驶里程大幅缩水、甚至“趴窝”问题。前不久,中国工信部还组织召开了专家研讨会,推动解决电动汽车低温行驶性能短板。


日前,《中国汽车报》记者与电装(中国)投资有限公司上海技术中心热开发部本部长井上诚司进行了云连线,他对这一话题亦深有感触。


热泵可有效助推电动汽车普及


井上诚司认为,电动汽车低温续驶能力差的根本原因,在于额外消耗的电能增多,例如电池包加热、空调开暖风等。尤其是冬季,车厢内使用空调暖风的频率大大增加,电池能量为车厢供暖造成驱动车辆能量减少,影响了续驶能力。电装的热泵空调系统(以下简称“热泵”)可利用外部空气热量,对车厢内部进行高效加热,让外部空气中也存在热能。通过独有的技术应对低温情况,同时降低电动汽车的电力损耗。

热泵可有效助推电动汽车普及,解决电动汽车低温行驶性能短板

“首先,热泵可以延长电动汽车的冬季续驶里程。通过使用热泵,可以用很少的电力延长续驶里程,降低发电产生的二氧化碳排放量,兼顾舒适性和环保性;二是缩短电池充电时间。通过使用热泵,可以减少充电频率,同时缩短充电时间,更方便制定长距离驾驶时的充电计划;三是延长电池使用寿命。通过电池温度管理,根据需求提高或者降低电池的温度,延长电池的使用寿命。”在井上诚司看来,热泵将有效助力电动汽车普及。


据悉,已经有数据表明,配装热泵空调系统的电动汽车,冬季续驶里程可提高15%~25%。


而电装的热泵通过独有技术,又进一步提升了热泵的潜力。通过“除湿供暖”功能,在春、秋季的过渡期也可以实现节能;利用电动汽车车辆设备产生的废热,进一步增加续驶里程;采用补气增焓技术,在-10℃下仍维持采暖能力。


中国大市场兼具朝气与动力


近年来,中国新能源车市一直保持高速发展,已经连续数年成为全球最大新能源车市。井上诚司表示,中国市场对于电装来说具有重要战略意义,中国将是未来电装最重要的区域市场之一。因此,无论在产能、技术、设施以及人才等各方面,电装的大部分资源都在向中国市场倾斜。当然,中国新能源汽车市场规模庞大,竞争也非常激烈,电装面临诸多供应商的挑战。“因此,电装越来越倾向于将新技术率先带到中国市场。希望通过加快新技术导入,在激烈的竞争中站稳脚跟。”他说。

热泵可有效助推电动汽车普及,解决电动汽车低温行驶性能短板

除了丰田、日产、三菱以及雷诺等跨国车企客户,在中国市场,电装也在积极拓展本土主机厂客户,目前已为一汽以及广汽新能源的量产车配套。在井上诚司看来,中国车企的技术实力不断提升,对供应商的要求也越来越严格。“他们在强调开发速度的同时,对质量的要求也很高。1993年,电装的热泵全球首次安装在乘用车上。可以说,电装在热泵领域拥有丰富的产品阵营和专有技术,并掌握了雄厚的量产经验。我们在开发过程中,会不断与主机厂进行沟通,开发适合他们的热泵系统,尽可能充分满足中国车企短期开发、确保质量的要求。”


自两年前第一次赴任中国工作以来,中国车市以及中国汽车业的电动化发展速度,都让井上诚司感到惊叹。同时,中国建设数字化社会的进展和成果,也大大超出他的预期。也正因如此,他注意到,与其他国家和地区的消费者相比,中国消费者对新鲜事物更感兴趣,也更具包容度,对于产品本身的各方面性能要求也越来越高。


“对我本人来说,自从到中国工作以来,我所在的工作环境乃至整个社会都给我一种充满活力、很有冲劲的印象,充满了朝气和动力。”井上诚司笑言,“我非常喜欢这样的氛围,也希望电装在持续发力中国市场的同时,更进一步。”


电动汽车的热泵是什么?


今天我们来说一说电动汽车的热泵系统。


之所以想提到这个技术,是因为在特斯拉Model Y上首次采用了热泵系统。顾名思义,热泵就是像水泵一样,把热量从一个地方输送到另外一个地方,尤其是在车外温度很低的情况下,仍然可以向车内输送暖气。

热泵可有效助推电动汽车普及,解决电动汽车低温行驶性能短板

是的,这其实就像我们家中所使用的空调,你也可以把热泵叫做热泵空调系统,它的工作原理恰好和空调制冷相反。加热,一直是电动汽车的一个难题,因为对于传统燃油车来说,内燃机工作时会产生大量的热量,整车只需要把这些热量利用起来,传递到车内就可以了。但电动汽车上没有这么多的热量产生,电机的工作效率很高,所以电能基本都转化为车轮转动的机械能,变成热能的就很少了。


因此,电动汽车的加热一般来说,是通过加热器如PTC来进行的。你可以把这种加热器理解为是一种电阻,电流流过电阻的时候,电阻就发热,然后再把加热后空气吹进车内。这个工作原理就像你在理发店见到的吹风机。所以,它很耗电,在冬天的时候,长时间的制暖,会让电池的电量消耗得很快,导致没有充足的电量来行驶。


热泵由于可以使用外界的热量,所以能够节省不少的电能。在热泵工作过程中有三个关键的零件,一个是压缩机,一个是蒸发器,一个是冷凝器。压缩机负责把外界气体吸入并压缩成高压的状态,蒸发器和冷凝器根据热泵空调是制冷还是制热,对气体进行蒸发或液化,我们知道高压气体液化会放热,液体气化会吸热,这就是热泵工作的基础原理。

来源:中国汽车报网 · 万莹

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