1. L'essor des systèmes de pompe à chaleur: une clé de l'efficacité énergétique des vélos
À mesure que les améliorations de la densité d'énergie de la batterie de véhicules électriques s'approchent d'un goulot d'étranglement, la réduction de la consommation globale d'énergie devient essentielle pour prolonger le practice. Les systèmes de climatisation de la pompe à chaleur émergent comme une alternative supérieure au chauffage traditionnel du PTC, en particulier dans les climats froids. Par rapport aux systèmes PTC, les pompes à chaleur peuvent réduire considérablement la consommation d'énergie pendant l'hiver, augmentant ainsi la portée du véhicule.
Cependant, l'adoption généralisée en Chine a été lente en raison de plusieurs facteurs:
Défis techniques: de nombreux fabricants nationaux ont du mal à une faible efficacité de chauffage et à une capacité à basses températures, ainsi qu'à l'accumulation de gel sur les évaporateurs.
Concernant les coûts: les systèmes de pompe à chaleur ajoutent généralement de 1 000 à 2 000 RMB au coût unitaire, ce qui dissuade l'adoption dans les véhicules électriques A00 de classe A00 de niveau d'entrée.
Incertitude politique: certains OEM attendent des directives nationales sur les technologies de réfrigérant. Quelques-uns ont commencé à explorer Co₂ (R744) en tant que réfrigérant.
Tesla a démontré un cas solide pour les pompes à chaleur dans son modèle Y, en utilisant la récupération des déchets moteurs, le chauffage du décrochage du moteur et la chaleur des déchets combinés de
Compresseurs électriques A / Cet des souffleurs. Ces innovations résolvent efficacement les limites du faible COP et le chauffage insuffisant dans les environnements froids. La conception de Tesla empêche également le glaçage de l'évaporateur externe dans des températures ambiantes allant de -5 ° C à 5 ° C.
Compte tenu de ces progrès, il est prévu que davantage d'OEM adopteront des systèmes de pompe à chaleur, en particulier pour les véhicules électriques au-dessus de 150 000 RMB, où l'équilibre entre le coût et l'efficacité justifie l'investissement. Avec une réduction continue des coûts, les pompes à chaleur peuvent pénétrer progressivement le segment de classe A00 à prix inférieur.
Études de cas:
Audi E-tron: combine une pompe à chaleur avec un PTC et une gestion thermique liquide pour former une architecture de refroidissement à quatre boucles. Par rapport aux systèmes PTC purs, la pompe à chaleur augmente considérablement l'efficacité énergétique, avec Audi signalant une augmentation de 10% de la plage dans les cycles de conduite du monde réel d'Artemis et KUV.
Volkswagen ID.4: utilise le système de pompe à chaleur pour compléter les composants traditionnels, gérant six modes de circulation thermique différents en fonction des exigences de température des composants. Cette stratégie maintient la batterie dans sa plage de températures optimale, même dans des conditions extrêmes.
2. Gestion thermique intégrée: vers l'optimisation au niveau de la plate-forme
L'intégration devient une tendance dominante dans la gestion thermique des véhicules électriques. Par exemple, le Dolphin BYD, construit sur la plateforme électronique 3.0, adopte un système thermique de réfrigérant entièrement intégré. À son cœur se trouve un compresseur de pompe à chaleur fonctionnant en conjonction avec un module de contrôle centralisé qui réallume l'énergie thermique pour réguler la température de la cabine, les modules de batterie (batterie de lame) et l'électronique d'alimentation.
La conception de BYD simplifie les boucles de réfrigérant, réduisant considérablement la complexité des circuits de liquide de refroidissement tout en améliorant l'efficacité et la fiabilité du système.
Huawei est également entré dans le champ avec sa solution TMS. Introduit en 2021, la plate-forme de Huawei présente le plus haut niveau d'intégration dans l'industrie. Il combine un contrôle intelligent et des innovations au niveau des composants au sein d'une architecture minimaliste, visant à améliorer le practice EV jusqu'à 20%. L'approche intelligente axée sur l'algorithme contribue également à une réduction des pertes d'énergie et à une régulation thermique plus sensible.
3. Améliorer l'efficacité dans les scénarios de charge de haute puissance
La montée des technologies de chargement rapide à haute tension exige plus
Solutions de gestion thermique de batterie sophistiquée. Le 23 juin 2022, CATL a dévoilé sa "batterie Kirin", qui intègre une nouvelle génération de gestion thermique. En optimisant l'architecture de refroidissement par eau, le système prend en charge une charge et une décharge de courant importants sans compromettre la sécurité thermique. Le système Kirin permet une amélioration de 50% de la conductivité thermique par rapport aux conceptions conventionnelles, ce qui entraîne des vitesses de charge beaucoup plus rapides et une protection améliorée de la batterie.
4. Réfrigérants écologiques: équilibre la durabilité et les performances
La sensibilisation à l'environnement croissante accélère également la transition vers les réfrigérants de nouvelle génération:
R1234YF: Ce réfrigérant à faible coût est largement compatible avec les composants de la pompe à chaleur actuels mais reste sous protection des brevets, limitant l'accessibilité plus large.
R744 (CO₂): les systèmes de pompe à chaleur CO₂ offrent des performances de chauffage supérieures à des températures aussi basses que -20 ° C. Cependant, les coûts de mise en œuvre au niveau du système sont élevés en raison de la nécessité de compresseurs renforcés et de vannes à haute pression.
Exemple: Volkswagen ID.4 croix
Le système de pompe à chaleur CO₂ en option ajoute environ 9 000 RMB au coût du véhicule. Cela comprend un compresseur d'air renforcé pour gérer les pressions élevées de fonctionnement du CO₂ et des vannes à haute pression spécialisées pour assurer une fiabilité à long terme. Bien que le co₂ en tant que réfrigérant soit bon marché, les composants de support augmentent les coûts du système. Néanmoins, cela reflète les efforts des constructeurs automobiles pour équilibrer la durabilité environnementale à long terme avec des contraintes économiques à court terme.
L'avenir de la gestion thermique EV réside dans l'innovation, l'intégration et la conscience environnementale. Avec les technologies avancées et l'augmentation de la clarté réglementaire, les pompes à chaleur sont sur le point de devenir la nouvelle norme pour la climatisation économe en énergie. L'intégration au niveau de la plate-forme rationalisera davantage les architectures du système, tandis que les nouvelles stratégies thermiques de la batterie et les mises à niveau de réfrigérant amélioreront les performances dans les conditions de température rapide et extrêmes. La prochaine décennie assistera à un changement de paradigme dans la façon dont les systèmes thermiques sont conçus et mis en œuvre dans l'industrie VE.
