1. Der Anstieg von Wärmepumpensystemen: ein Schlüssel zur EV -Energieeffizienz der EV
Wenn sich die Verbesserung der Batterieenergie -Energiedichte mit Elektrofahrzeugen einem Engpass nähert, wird die Reduzierung des Gesamtenergieverbrauchs für die Ausdehnung des Antriebsbereichs von entscheidender Bedeutung. Die Klimaanlagensysteme für Wärmepumpen sind eine überlegene Alternative zur herkömmlichen PTC -Erwärmung, insbesondere in kalten Klimazonen. Im Vergleich zu PTC -Systemen können Wärmepumpen den Energieverbrauch im Winter erheblich reduzieren und damit den Reichweite des Fahrzeugs erhöhen.
Die weit verbreitete Einführung in China war jedoch aufgrund mehrerer Faktoren langsam:
Technische Herausforderungen: Viele inländische Hersteller haben Probleme mit geringer Heizungseffizienz und Kapazität bei niedrigen Temperaturen sowie der Ansammlung von Frosts bei Verdampfer.
Kostenprobleme: Wärmepumpensysteme verleihen den Einheitenkosten in der Regel 1.000 bis 2.000 RMB, wodurch die Akzeptanz in EVs der A00-Klasse-Einsteiger die Akzeptanz abgehalten wird.
Politische Unsicherheit: Einige OEMs warten auf nationale Richtlinien für Kältemittel -Technologien. Einige haben begonnen, CO₂ (R744) als Kältemittel zu erkunden.
Tesla hat ein starkes Argument für Wärmepumpen in seinem Modell Y gezeigt, wobei die Wärmewiederherstellung von Motorabfällen, die Erwärmung des Motorstands und die kombinierte Abwärme ausgebracht werden
Elektrische A / C -Kompressorenund Blowers. Diese Innovationen lösen die Einschränkungen von niedrigem COP und unzureichender Erwärmung in Kaltumgebungen effektiv. Das Design von Tesla verhindert auch die Zuckerguss des externen Verdampfers bei Umgebungstemperaturen im Bereich von -5 ° C bis 5 ° C.
Angesichts dieser Fortschritte wird erwartet, dass mehr OEMs Wärmepumpensysteme einnehmen, insbesondere für EVs über 150.000 RMB, wobei das Gleichgewicht zwischen Kosten und Effizienz die Investition rechtfertigt. Bei der Reduzierung der Kosten können Wärmepumpen allmählich in das sengte A00-Klasse-Segment eindringen.
Fallstudien:
Audi E-tron: kombiniert eine Wärmepumpe mit einem PTC und einem flüssigen thermischen Management, um eine Kühlarchitektur mit vier Schleifen zu bilden. Im Vergleich zu reinen PTC-Systemen steigert die Wärmepumpe die Energieeffizienz signifikant, wobei Audi im Rahmen von Artemis- und Kuv-realen Fahrzyklen um 10% um 10% erhöht wird.
Volkswagen ID.4: Verwendet das Wärmepumpensystem, um herkömmliche Komponenten zu ergänzen und sechs verschiedene thermische Zirkulationsmodi basierend auf den Anforderungen an die Komponententemperatur zu verwalten. Diese Strategie hält die Batterie auch unter extremen Bedingungen im optimalen Temperaturbereich.
2. Integriertes thermisches Management: Auf dem Weg zur Optimierung auf Plattformebene auf der Plattformebene
Die Integration wird zu einem dominierenden Trend im thermischen EV -Management. Zum Beispiel verwendet das BYD-Delphin, das auf dem E-Plattform 3.0 basiert, ein vollständig integriertes Kältemittel-basierter thermisches Managementsystem. In seinem Kern befindet sich ein Wärmepumpenkompressor, der in Verbindung mit einem zentralisierten Steuermodul arbeitet, das die Wärmeenergie zur Regulierung der Kabinentemperatur, der Batteriemodule (Blade -Batterie) und der Leistungselektronik neu verbreitet.
BYDs Design vereinfacht Kältemittelschleifen und verringert die Komplexität von Kühlmittelschaltungen dramatisch und verbessert gleichzeitig die Systemeffizienz und -zuverlässigkeit.
Huawei hat auch mit seiner TMS -Lösung in das Feld eingegeben. Die im Jahr 2021 eingeführte Huawei -Plattform bietet die höchste Integrationsniveau in der Branche. Es kombiniert intelligente Innovationen auf Kontroll- und Komponentenebene innerhalb einer minimalistischen Architektur, die darauf abzielt, die EV-Fahrtäle um bis zu 20%zu verbessern. Der intelligente algorithmusgesteuerte Ansatz trägt auch zu reduzierten Energieverlusten und reaktionsfähigeren thermischen Regulierung bei.
3.. Verbesserung der Effizienz unter Hochleistungs-Lade-Szenarien
Der Anstieg von Hochspannungs-Schnellbeladetechnologien erfordert mehr
Komplexierte Lösungen für Batterie -Wärmemanagementlösungen. Am 23. Juni 2022 stellte Catl seine "Kirin -Batterie" vor, die eine neue Generation des thermischen Managements enthält. Durch die Optimierung der Wasserkühlarchitektur unterstützt das System ein großes Stromlading und die Entlassung, ohne die thermische Sicherheit zu beeinträchtigen. Das Kirin -System erzielt eine 50% ige Verbesserung der thermischen Leitfähigkeit gegenüber herkömmlichen Konstruktionen, was zu deutlich schnelleren Ladegeschwindigkeiten und verbesserten Batterieschutz führt.
V.
Das wachsende Umweltbewusstsein beschleunigt auch den Übergang zu Kältemitteln der nächsten Generation:
R1234YF: Dieses kostengünstige Kältemittel ist mit Stromwärmepumpenkomponenten weit verbreitet, bleibt jedoch unter Patentschutz und begrenzt eine breitere Zugänglichkeit.
R744 (CO₂): CO₂ -Wärmepumpensysteme liefern eine überlegene Heizleistung bei Temperaturen von bis zu -20 ° C. Die Implementierungskosten auf Systemebene sind jedoch hoch, da verstärkte Kompressoren und Hochdruckventile erforderlich sind.
Beispiel: Volkswagen ID.4 Kreuz
Das optionale CO₂ -Wärmepumpensystem verleiht den Kosten des Fahrzeugs ungefähr 9.000 RMB. Dies beinhaltet einen verstärkten Luftkompressor, um den hohen Betriebsdruck von CO₂ und spezialisierte Hochdruckventile zu bewältigen, um eine langfristige Zuverlässigkeit zu gewährleisten. Während CO₂ als Kältemittel kostengünstig ist, steigern die unterstützenden Komponenten die Systemkosten. Dies spiegelt jedoch die Bemühungen der Autohersteller wider, langfristige Umweltverträglichkeit mit kurzfristigen wirtschaftlichen Einschränkungen in Einklang zu bringen.
Die Zukunft des EV -Wärmemanagements liegt in Innovation, Integration und Umweltbewusstsein. Mit fortschreitenden Technologien und zunehmender Klarheit der Regulierung sind Wärmepumpen zum neuen Standard für die energieeffiziente Klimatisierung. Die Integration auf Plattformebene wird die Systemarchitekturen weiter optimieren, während neue Strategien für Batterie-thermische Strategien und Kältemittel-Upgrades die Leistung sowohl unter schnellem Aufladung als auch unter extremen Temperaturbedingungen verbessern. Das nächste Jahrzehnt wird eine Paradigmenverschiebung in der Art und Weise verändern, wie thermische Systeme in der gesamten EV -Branche entworfen und implementiert werden.
