1. A ascensão dos sistemas de bomba de calor: uma chave para EV Eficiência energética
À medida que as melhorias na densidade da energia da bateria do veículo elétrico se aproximam de um gargalo, a redução do consumo geral de energia se torna fundamental para estender o alcance do driving. Os sistemas de ar condicionado da bomba de calor estão emergindo como uma alternativa superior ao aquecimento tradicional de PTC, especialmente em climas frios. Comparados aos sistemas PTC, as bombas de calor podem reduzir significativamente o consumo de energia durante o inverno, aumentando assim a faixa do veículo.
No entanto, a adoção generalizada na China tem sido lenta devido a vários fatores:
Desafios técnicos: muitos fabricantes domésticos lutam com baixa eficiência e capacidade de aquecimento em baixas temperaturas, bem como acúmulo de geada nos evaporadores.
Preocupações de custo: os sistemas de bomba de calor normalmente adicionam RMB 1.000 a 2.000 ao custo unitário, o que impede a adoção nos EVs de classe A00 de nível básico.
Incerteza política: Alguns OEMs aguardam diretrizes nacionais sobre tecnologias de refrigerante. Alguns começaram a explorar Co₂ (R744) como refrigerante.
A Tesla demonstrou um forte argumento para bombas de calor em seu modelo Y, utilizando recuperação de calor residual do motor, aquecimento do motor e um calor combinado de resíduos de
compressores elétricos a / ce sopradores. Essas inovações resolvem efetivamente as limitações de baixo COP e aquecimento insuficiente em ambientes frios. O design de Tesla também impede a cobertura do evaporador externo em temperaturas ambientais que variam de -5 ° C a 5 ° C.
Dados esses avanços, prevê -se que mais OEMs adote sistemas de bombas de calor, especialmente para os VEs, com preços acima de RMB 150.000, onde o equilíbrio entre custo e eficiência justifica o investimento. Com redução de custo contínua, as bombas de calor podem penetrar gradualmente no segmento de classe A00 com preços mais baixos.
Estudos de caso:
Audi E-Tron: Combina uma bomba de calor com um gerenciamento térmico PTC e líquido para formar uma arquitetura de resfriamento de quatro loop. Comparado aos sistemas PTC puros, a bomba de calor aumenta significativamente a eficiência energética, com o Audi relatando até um aumento de 10% na faixa de acordo com os ciclos de direção do mundo real de Artemis e KUV.
Volkswagen ID.4: usa o sistema de bomba de calor para complementar os componentes tradicionais, gerenciando seis modos de circulação térmica diferentes com base nos requisitos de temperatura do componente. Essa estratégia mantém a bateria dentro de sua faixa de temperatura ideal, mesmo em condições extremas.
2. Gerenciamento térmico integrado: em direção à otimização no nível da plataforma
A integração está se tornando uma tendência dominante no gerenciamento térmico de EV. Por exemplo, o Dolphin BYD, construído no E-Platform 3.0, adota um sistema de gerenciamento térmico de refrigerante totalmente integrado. No seu núcleo, um compressor de bomba de calor que trabalha em conjunto com um módulo de controle centralizado que realoca energia térmica para regular a temperatura da cabine, módulos da bateria (bateria da lâmina) e eletrônicos de energia.
O design da BYD simplifica os loops de refrigerante, reduzindo drasticamente a complexidade dos circuitos do líquido de arrefecimento, aumentando a eficiência e a confiabilidade do sistema.
A Huawei também entrou no campo com sua solução TMS. Introduzido em 2021, a plataforma da Huawei apresenta o mais alto nível de integração do setor. Ele combina controle inteligente e inovações no nível dos componentes em uma arquitetura minimalista, com o objetivo de melhorar o driving range de EV em até 20%. A abordagem inteligente orientada ao algoritmo também contribui para perdas reduzidas de energia e regulação térmica mais responsiva.
3. Aumentar a eficiência em cenários de carregamento de alta potência
O surgimento de tecnologias de alta tensão de alta tensão exigem mais
Soluções sofisticadas de gerenciamento térmico da bateria. Em 23 de junho de 2022, a Catl apresentou sua "Kirin Battery", que incorpora uma nova geração de gerenciamento térmico. Ao otimizar a arquitetura de resfriamento de água, o sistema suporta grande carregamento e descarga de corrente sem comprometer a segurança térmica. O sistema Kirin alcança uma melhoria de 50% na condutividade térmica em relação aos projetos convencionais, resultando em velocidades de carregamento significativamente mais rápidas e proteção aprimorada da bateria.
4. Refrigerantes ecológicos: equilibrando a sustentabilidade e o desempenho
A crescente conscientização ambiental também está acelerando a transição para refrigerantes de próxima geração:
R1234YF: Este refrigerante de baixo custo é amplamente compatível com os componentes da bomba de calor atual, mas permanece sob proteção de patentes, limitando a acessibilidade mais ampla.
R744 (CO₂): os sistemas de bomba de calor CO₂ oferecem desempenho de aquecimento superior a temperaturas tão baixas quanto -20 ° C. No entanto, os custos de implementação no nível do sistema são altos devido à necessidade de compressores reforçados e válvulas de alta pressão.
Exemplo: Volkswagen Id.4 Cross
O sistema opcional da bomba de calor CO₂ adiciona aproximadamente RMB 9.000 ao custo do veículo. Isso inclui um compressor de ar reforçado para lidar com as altas pressões operacionais do CO₂ e válvulas de alta pressão especializadas para garantir a confiabilidade a longo prazo. Enquanto o CO₂ como refrigerante é barato, os componentes de suporte impulsionam os custos do sistema. No entanto, isso reflete o esforço das montadoras para equilibrar a sustentabilidade ambiental a longo prazo com restrições econômicas de curto prazo.
O futuro da gestão térmica de EV está em inovação, integração e consciência ambiental. Com as tecnologias avançadas e o aumento da clareza regulatória, as bombas de calor estão prontas para se tornarem o novo padrão para controle climático com eficiência energética. A integração no nível da plataforma otimizará ainda mais as arquiteturas do sistema, enquanto as novas estratégias térmicas da bateria e as atualizações de refrigerante aumentarão o desempenho sob condições de carregamento rápido e de temperatura extrema. A década seguinte testemunhará uma mudança de paradigma na forma como os sistemas térmicos são projetados e implementados em toda a indústria de VE.
