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空调用铝管冬天制热怎么样(空调制热的正确打开方法)

空调用铝管冬天制热怎么样(空调制热的正确打开方法)

更新时间:2022-03-12 20:52:20

近来,疫情的逐渐退去也使得被压抑的许久车市开始慢慢恢复了活力,在已经公布的销量数据中,以5月为例,国内狭义乘用车市场销量达160.9万辆,同比增长1.8%,环比增长12.6%。

其中,新能源狭义乘用车销量6.8万辆,同比下降25.4%,环比增长22.2%;1-5月累计销量23.0万辆,同比下降45.6%。

不过值得说明的是,新能源车的销量数据虽同比出现大幅下降,但是背景却是今年整体市场更加健康的大浪淘沙,曾经占据销量大头的“骗补神器”与“左右手自我消化式销售”的比例已经大幅减少,尤其是前者几乎已经快要绝迹,也就是说,如今的新能源车销量,其中的“含水量”已经很低,更具参考意义。

在这样的参考意义之下,我们能看见5月的新能源车型环比销量增长了22.2%,其中高品质的优质电动车型们更是广受消费者欢迎,特斯拉Model 3再度月销破万台,广汽新能源Aion S也卖出了3892台,同比增长276%,此外,像是蔚来ES6、理想ONE等30万 区间的车型,也纷纷取得了超2000台的销量佳绩,从这些优质车型的表现来看,已经具备了一定程度在销量上PK同等级燃油车的意义。

不过,还有一个问题,目前是夏季,突飞猛进的新能源销量增速也意味着有大量的第一次购买使用纯电动车型的消费者入局其中,很多人对于电动车的了解程度还不够;而一旦再过几个月转入冬季之后,环境温度的大幅下降必然会导致车主们纷纷开启空调制热,问题就会出现。

在目前市面在售电动车基本以PTC加热为主,极少部分车型使用PTC 热泵的情况下,开启空调制热、大功率PTC疯狂消耗电能也就等于是续航里程的大幅度降低。

换言之,如今NEDC超500-600公里的具有替代燃油车实用意义的这些纯电动车们,到了今年冬季之后必然又会陷入“天冷实际续航减半的怪圈”之中,且这一次车主数量更多,舆论压力将更大。

破局之道,其实还是需要解决电动车空调制热的功耗过大的问题,而解决方案,其实就是采用热泵代替目前最广泛的PTC,或者在目前既有热泵基础上再次提升。

何为热泵?为何它才是电动车空调制热的终极出路?

说热泵之前,我们需要知道汽车空调是如何制热的。在有内燃机的车里面,虽然引擎仅有30%-40%的热能转化为了可用机械能,但同时也产生了大量的“废热”,其中很大一部分废热进入冷却系统之后,通过冷却系统的再散热,让空调制热时有了现成的热源。

不过,纯电动车就没有这个现成的热源了,电动机无论是永磁同步还是三相异步,其能量转化效率都是非常高的,产生的额外热能较内燃机车少太多,也就使得电动车空调想利用“驱动产生的废热”来制热变得不可能。

这时候,PTC就来了,这也是目前电动车装车最多的制热元器件,通过陶瓷发热元件与铝管组成。优点是热阻小、换热效率高且能够自动恒温,在任何应用情况下均不会产生如电热管类加热器那种表面“发红”现象,从而不会引起烫伤,火灾等安全隐患。

只是问题在于虽然PTC制热速度非常快,效率高也安全,但是实在架不住其功耗太大尤其是对于新能源车而言,本身电池容量就有限,开启PTC制热后,其一个小时消耗的电能少说能让续航里程换算几十公里,部分大空间车型甚至会消耗掉超过百公里续航的电能。这直接导致了目前电动车在冬季“不敢开空调”的使用现状,不仅用户体验差,也制约了电动车的进一步发展。

而热泵的原理不同,自然就没有PTC过分影响续航的问题了。在原理上,不同于PTC转化电能为热能的做法,热泵是以逆循环的方式迫使热量从低温物体流向高温物体,它仅消耗少量的逆循环净功,就可以得到较大的供热量,可以有效地把难以应用的低品位热能利用起来达到节能目的。

换句话说,热泵仅仅只是一个热能的搬运工,车外环境再冷,只要不是绝对零度的-273.15摄氏度,那么环境中就一定有热量,而只要有热量,那消耗一点点电能把热量搬进车厢内,自然就达到了制热的目的。

看起来热泵很好,那为何目前应用热泵技术的电动车还非常少呢?甚至部分还是PTC 热泵的组合搭配呢?

两个问题是主要的阻碍,一是制热的时间更长,二是热泵的成本更高。

第一个问题,比起PTC开启后极速制热、车内很快就有热风升温,与传统燃油车几乎没差异的情况;热泵在升温速度方面就没有这么快了,相对会慢一点,并且,随着外界温度的变化,热泵制热的速度也会变化,外界温度越低,因为环境热量更少,其车内升温速度也就越慢,这直接导致了即使是部分高端车型,也会为了升温速度,而不敢全部采用热泵的原因。

而第二个问题,目前电动车PTC空调一整套下来的成本已经显著高于传统燃油车空调成本了,而热泵空调成本还更高,按目前报价,更是数倍于传统燃油车空调系统,这也导致了很多中低端车型根本不敢采用。

车载热泵技术的再次变革,将引发汽车行业的变革

不过,热泵空调虽然现在应用的还比较少,但不代表未来不会成为主流,尤其是如果纯电动车是未来最大趋势的逻辑成立的话,热泵的需求量将会迎来爆炸式的增长。

从目前资本市场给出的反馈来看,诸如上图的银轮股份、三花智控等具有车载热泵空调及相关零部件的企业股票,目前都已经一路飞涨,堪称零部件供应商层面的“特斯拉”。

而事实上,热泵技术本身也是在快速的进步,在先天已经具有低功耗的基础之上,目前热泵的制热速度也在逐步进步之中,比如国内去年上市的某款车型就装备双热泵空调,此前汽车之家曾做过的电动车冬季制热速度横评测试中,该车型在零下15度的环境温度下,其制热速度已经非常接近于PTC竞品车型的表现了,同时还有着对续航里程影响小的优点。

同时,作为目前纯电动车领域的领头羊标杆级车企特斯拉,更是明确了将以热泵空调作为未来最大的发展方向,甚至作为技术流的进步存在,特斯拉此前还申请了新车Model Y车型的全新热泵空调专利技术。

在曝光的专利信息中,特斯拉将搭载在Model Y身上的热泵技术完全推向了全新的高度,通过8向换向阀 多达12种热源自动管理的工作模式,外加整车硬件热管理的整合设计,不仅其热泵的制热速度得到了巨幅提升,也让电动车的整车能源利用效率继续大幅提高。

在专利中,不仅热泵继续保留从环境中搬运热量的能力,液冷的电池温控系统中的热能、电机温控系统中的热能、各种控制器工作产生的热能都可以被热泵所用,真正做到不浪费任何一点多余的能量,甚至目前可以猜测刹车产生的热能或许也能被加以利用。

当然,伴随着特斯拉全面拥抱热泵技术,必然会带动更多新能源车企转向热泵方向,未来当热泵总体产能大幅增加时,其成本必然也会因为更大的规模效应下降,循环反馈就带来更多的车型使用热泵。

而当所有电动车的痛点——冬季开空调续航问题得到解决之后,新的时代真的会到来。

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