[热泵]被马斯克捧上天的热泵,为什么还没普及?( 二 )


国金证劵表示 , 热泵空调正成为车载空调新趋势 , 并预计2025年车载热泵空调将会达到30%的市场渗透率 。
普及路上困难重重
热泵空调被公认为未来发展趋势 , 但目前主流新能源汽车仍以PTC电加热为主 。 PTC具有成本低、技术门槛低、加热快等优点 , 相比之下 , 热泵空调价格高、技术难度大 。
热泵技术涉及比较专业的热力学开发和测试能力 , 在传统的车用空调行业 , 先进技术集中于几大领先供应商 , 而名牌大厂的产品价格和开发费用均远高于普通企业 。
国内最早采用热泵的自主品牌上汽荣威工程师透露 , 荣威Ei5的热泵空调成本此前达到一万多元 。 王亮则对未来汽车日报(ID:auto-time)表示 , 目前热泵系统比普通空调系统多出的零部件价值平均在1200-1500元 , 虽然有所下降 , 但是这些硬性成本也会导致汽车厂商对成本、性能的平衡考量发生动摇 。
[热泵]被马斯克捧上天的热泵,为什么还没普及?
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PTC风暖加热器 来源:国金证劵
和PTC相比 , 热泵空调还很大程度上受到温度的限制 。 “热泵空调在零下10度以下 , 从外界获取热量的效率明显降低 , 几乎是无效的 。 ”王亮告诉未来汽车日报 , 在这种情况下 , 电动汽车还需要靠PTC加热 。
此外 , 热泵技术在其他领域已形成成熟的产业链 , 但在车用领域 , 热泵空调的重量、体积、抗震性能、可靠性、使用寿命、供应商资源等 , 都是需要考虑的因素 。 任何一项出现短板 , 都会制约这项技术的应用 。
其中 , 热泵难以普及的最大原因 , 还在于技术门槛 。
“热泵空调在商用和家用领域已比较成熟 , 但应用在车辆上还有不少技术瓶颈 。 ”王亮告诉未来汽车日报(ID:auto-time)热泵空调的工作原理虽然简单 , 但是把热泵空调融入新能源汽车的电控系统非常复杂 。
王亮表示 , 在冬季开车或快速充电时 , 热泵处于工作状态 , 但当电池到达一定温度后 , 电池就需要散热 , 同时还需要保证车内温度 , 这对电动车的热管理技术有相当高的要求 。
在这种情况下 , 需要电脑准确判断热泵系统和PTC的分工 , 协调好电池以及驾舱的温度 。 “如果热管理技术不过关, 使用热泵空调反而会增加电池能耗 。 ”王亮告诉未来汽车日报 , 这本质上还是考验车企的电控技术 。
随着特斯拉在Model Y车型上首次搭载热泵空调 , 这些技术瓶颈或将被突破 。
马斯克在推特表示 , Model Y的热泵系统有局部加热回路 , 以扩大可用的温度范围 。 此外 , 热泵还通过一个8向换向阀来控制各种模式下热量的转移路径 , 从而创建了一个缜密的热管理系统 , 将热泵的功能实现了最大化 。
国内一些车企也已在热泵空调技术领域取得突破 。
即将上市的吉利汽车几何C将搭载热泵空调 , 按照官方说法 , 其电池智能温控系统可将电池单体温差控制在±2摄氏度以内 , 可以提升车辆在低温状态下20%的续航能力 。
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参与低温实验的电动车 来源:电动车辆国家工程实验室
1月中旬 , 北汽新能源的两辆乘用车和北汽福田的4辆大巴车在零下30度的环境下放置超过48小时 , 然后进行超低温冷启动测试和热泵空调测试 。 电池系统以每分钟7摄氏度的速度持续升温 , 直至电池正常的工作温度20摄氏度 。 这意味着在零下30度的低温环境下 , 热泵空调仍能正常运行 。
“在电动车领域 , 里程焦虑和冬季里程衰减是相当长一段时间的现实 , 热泵对节能的贡献是最大的 。 ”王亮告诉未来汽车日报(ID:auto-time) , 未来热泵技术将在电动车上逐步扩大应用 , 直至成为电动汽车的标准解决方案 。


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