1. 열 펌프 시스템의 상승 : EV 에너지 효율의 열쇠
전기 자동차 배터리 에너지 밀도 개선이 병목 현상에 접근함에 따라 전체 에너지 소비를 줄이는 것이 주행 범위를 확장하는 데 중요해진다. 열 펌프 에어컨 시스템은 전통적인 PTC 난방, 특히 추운 기후에서 우수한 대안으로 부상하고 있습니다. PTC 시스템과 비교하여 히트 펌프는 겨울 동안 에너지 소비를 크게 줄여 차량 범위가 증가 할 수 있습니다.
그러나 몇 가지 요인으로 인해 중국에서의 광범위한 채택이 느려졌습니다.
기술적 인 과제 : 많은 국내 제조업체는 저온에서 가열 효율과 용량이 낮고 증발기에 대한 서리 축적으로 어려움을 겪고 있습니다.
비용 문제 : 히트 펌프 시스템은 일반적으로 단가에 RMB 1,000–2,000을 추가하여 엔트리 레벨 A00 클래스 EV의 채택을 방지합니다.
정책 불확실성 : 일부 OEM은 냉매 기술에 대한 국가 지침을 기다리고 있습니다. 몇몇은 냉매로서 CO₂ (R744)를 탐색하기 시작했습니다.
Tesla는 모터 폐 열 회수, 모터 스톨 가열 및 폐기물의 결합 된 폐 열을 사용하여 모델 Y의 열 펌프에 대한 강력한 사례를 보여주었습니다.
전기 A / C 압축기그리고 송풍기. 이러한 혁신은 추운 환경에서 낮은 경찰의 한계와 불충분 한 난방의 한계를 효과적으로 해결합니다. Tesla의 설계는 또한 -5 ° C ~ 5 ° C 범위의 주변 온도에서 외부 증발기의 프로스팅을 방지합니다.
이러한 발전을 감안할 때, 더 많은 OEM이 히트 펌프 시스템, 특히 RMB 150,000 이상의 EV에 대해 비용과 효율성 사이의 균형이 투자를 정당화 할 것으로 예상됩니다. 지속적인 비용 절감으로 히트 펌프는 저렴한 A00 급 세그먼트에 점차 침투 할 수 있습니다.
사례 연구 :
Audi E-Tron : 열 펌프와 PTC 및 액체 열 관리를 결합하여 4 루프 냉각 아키텍처를 형성합니다. 순수한 PTC 시스템과 비교할 때 열 펌프는 에너지 효율을 크게 향상시켜 아우디가 Artemis 및 KUV 실제 구동주기 하에서 범위가 최대 10% 증가한 것으로보고합니다.
폭스 바겐 ID. 이 전략은 배터리를 최적의 온도 범위, 극한 조건에서도 유지합니다.
2. 통합 열 관리 : 플랫폼 수준 최적화를 향해
통합은 EV 열 관리에서 지배적 인 추세가되고 있습니다. 예를 들어, E- 플랫폼 3.0에 구축 된 BYD 돌고래는 완전히 통합 된 냉매 기반 열 관리 시스템을 채택합니다. 핵심에는 객실 온도, 배터리 모듈 (블레이드 배터리) 및 전력 전자 장치를 조절하기 위해 열 에너지를 재 할당하는 중앙 집중식 제어 모듈과 함께 작동하는 히트 펌프 압축기가 있습니다.
Byd의 설계는 냉매 루프를 단순화하여 냉각수 회로의 복잡성을 극적으로 감소시키면서 시스템 효율과 신뢰성을 향상시킵니다.
화웨이는 또한 TMS 솔루션으로 현장에 들어갔다. 2021 년에 소개 된 화웨이의 플랫폼은 업계에서 가장 높은 수준의 통합을 특징으로합니다. 최소한의 아키텍처 내에서 지능형 제어 및 구성 요소 수준의 혁신을 결합하여 EV 구동 범위를 최대 20%향상시키기위한 것입니다. 지능형 알고리즘 중심 접근 방식은 또한 에너지 손실 감소 및보다 반응적인 열 조절에 기여합니다.
3. 고출력 충전 시나리오에서 효율성 향상
고전압 빠른 충전 기술의 증가는 더 많은 것을 요구합니다
정교한 배터리 열 관리 솔루션. 2022 년 6 월 23 일, CATL은 새로운 세대의 열 관리를 통합 한 "Kirin Battery"를 공개했습니다. 수냉식 아키텍처를 최적화 함으로써이 시스템은 열 안전성을 손상시키지 않고 큰 전류 충전 및 배출을 지원합니다. Kirin 시스템은 기존 설계에 비해 열 전도도가 50% 개선되어 충전 속도가 훨씬 빠르고 배터리 보호가 향상되었습니다.
4. 친환경 냉매 : 지속 가능성 및 성능 균형
환경 인식이 커지면 차세대 냉매로의 전환이 가속화하고 있습니다.
R1234YF :이 저비용 냉매는 현재 열 펌프 구성 요소와 널리 호환되지만 특허 보호에 남아있어 더 넓은 접근성을 제한합니다.
R744 (CO () : CO₂ 히트 펌프 시스템은 -20 ° C의 낮은 온도에서 우수한 가열 성능을 제공합니다. 그러나 강화 압축기 및 고압 밸브의 필요성으로 인해 시스템 수준 구현 비용이 높습니다.
예 : 폭스 바겐 ID. 4 크로스
옵션 Co pump 히트 펌프 시스템은 차량 비용에 약 RMB 9,000을 추가합니다. 여기에는 강화 된 공기 압축기가 포함되어 있으며, 장기적인 신뢰성을 보장하기 위해 COS 및 특수 고압 밸브의 높은 작동 압력을 처리합니다. 냉매로서의 COS는 저렴하지만 지원 구성 요소는 시스템 비용을 증가시킵니다. 그럼에도 불구하고 이것은 장기적인 환경 지속 가능성과 단기 경제 제약의 균형을 맞추려는 자동차 제조업체의 노력을 반영합니다.
EV 열 관리의 미래는 혁신, 통합 및 환경 의식에 있습니다. 기술을 발전시키고 규제 선명도가 높아짐에 따라 히트 펌프는 에너지 효율적인 기후 제어의 새로운 표준이 될 준비가되어 있습니다. 플랫폼 수준에서의 통합은 시스템 아키텍처를 더욱 간소화하는 반면, 새로운 배터리 열 전략 및 냉매 업그레이드는 빠른 충전 및 극한 온도 조건에서 성능을 향상시킬 것입니다. 다음 10 년은 EV 산업 전반에 걸쳐 열 시스템이 어떻게 설계되고 구현되는지에 대한 패러다임 전환을 목격 할 것입니다.
