1. Повышение систем тепловых насосов: ключ к энергоэффективности электромобилей
По мере того, как улучшение плотности энергии аккумулятора электромобиля приближается к узкому месту, снижение общего энергопотребления становится критическим для расширения диапазона вождения. Системы кондиционирования воздуха теплового насоса становятся превосходной альтернативой традиционному нагреву PTC, особенно в холодном климате. По сравнению с системами PTC тепловые насосы могут значительно снизить потребление энергии в течение зимы, тем самым увеличивая диапазон автомобиля.
Тем не менее, широко распространенное принятие в Китае было медленным из -за нескольких факторов:
Технические проблемы. Многие бытовые производители борются с низкой эффективностью и мощностью нагрева при низких температурах, а также накоплением мороза на испарителях.
Стоимость затрат: системы тепловых насосов обычно добавляют 1000–2000 юаней в единицу стоимости, которая удерживает внедрение в EVS начального уровня A00 EVS.
Неопределенность политики: некоторые производители OEM -производителей ожидают национальных руководящих принципов по технологиям хладагента. Некоторые начали исследовать Co₂ (R744) как хладагент.
Tesla продемонстрировала сильный случай для тепловых насосов в своей модели Y, используя рекуперацию нагрева отходов двигателя, нагревание моторных прила
Электрический A / C компрессорыи воздуходувки. Эти инновации эффективно разрешают ограничения низкого полицейского и недостаточного нагрева в холодной среде. Конструкция Теслы также предотвращает глазурь внешнего испарителя при температурах окружающей среды в диапазоне от -5 ° C до 5 ° C.
Учитывая эти достижения, ожидается, что больше OEM -производителей применяют системы тепловых насосов, особенно по оценке EVS выше 150 000 юаней, где баланс между стоимостью и эффективностью оправдывает инвестиции. При продолжении снижения затрат тепловые насосы могут постепенно проникать в сегмент более дешевой ценой A00.
Тематические исследования:
Audi E-Tron: объединяет тепловой насос с PTC и тепловым управлением жидкости, чтобы сформировать архитектуру охлаждения с четырьмя петлями. По сравнению с чистыми системами PTC, тепловой насос значительно повышает энергоэффективность, при этом AUDI сообщает до 10% увеличения диапазона в рамках Artemis и KUV реальных циклов вождения.
Volkswagen Id.4: использует систему тепловых насосов для дополнения традиционных компонентов, управляя шестью различными режимами тепловой циркуляции на основе требований к компонентной температуре. Эта стратегия удерживает батарею в пределах своего оптимального температурного диапазона, даже в экстремальных условиях.
2. Интегрированное тепловое управление: к оптимизации на уровне платформы
Интеграция становится доминирующей тенденцией в тепловом управлении EV. Например, Dolphin BYD, построенный на электронном платформе 3.0, принимает полностью интегрированную систему теплового управления на основе хладагента. В его сердечнике находится компрессор теплового насоса, работающий в сочетании с централизованным модулем управления, который перераспределяет тепловую энергию для регулирования температуры салона, модулей батареи (батарея лезвия) и электроники.
Дизайн BYD упрощает петли хладагента, резко уменьшая сложность цепей охлаждающей жидкости, одновременно повышая эффективность и надежность системы.
Huawei также вошел в поле со своим решением TMS. Представленная в 2021 году, платформа Huawei имеет самый высокий уровень интеграции в отрасли. Он объединяет интеллектуальные инновации в управлении и уровне компонентов в рамках минималистичной архитектуры, стремясь улучшить дистанцию вождения EV до 20%. Интеллектуальный подход, управляемый алгоритмом, также способствует снижению потерь энергии и более реагирующей тепловой регуляции.
3. Повышение эффективности при сценариях мощности зарядки
Рост высоковольтных технологий быстрого зарядки требует большего
сложные решения для теплового управления аккумуляторомПолем 23 июня 2022 года Catl представила свою «батарею Кирина», которая включает в себя новое поколение теплового управления. Оптимизируя архитектуру водного охлаждения, система поддерживает крупную зарядку и сброс текущей зарядки и сброса без ущерба для тепловой безопасности. Система Кирина достигает 50% улучшения теплопроводности по сравнению с обычными конструкциями, что приводит к значительно быстрой скорости зарядки и повышению защиты от батареи.
4. Экологичные хладагенты: баланс устойчивости и производительности
Растущая экологическая осведомленность также ускоряет переход к хладагентам следующего поколения:
R1234YF: Этот недорогой хладагент широко совместим с компонентами теплового насоса, но остается под патентной защитой, ограничивая более широкую доступность.
R744 (CO₂): CO₂ Системы тепловых насосов обеспечивают превосходные характеристики нагрева при температурах до -20 ° C. Тем не менее, затраты на внедрение системного уровня высоки из-за необходимости усиленных компрессоров и клапанов высокого давления.
Пример: Volkswagen Id.4 Cross
Дополнительная система тепловых насосов Co₂ добавляет приблизительно 9 000 юаней к стоимости автомобиля. Это включает в себя усиленный воздушный компрессор для обработки высоких рабочих давлений CO₂ и специализированных клапанов высокого давления для обеспечения долгосрочной надежности. В то время как CO₂ в качестве хладагента недорого, вспомогательные компоненты повышают затраты на системные затраты. Тем не менее, это отражает усилия автопроизводителей по уравновешиванию долгосрочной экологической устойчивости с краткосрочными экономическими ограничениями.
Будущее теплового управления EV заключается в инновациях, интеграции и экологическом сознании. Благодаря развивающемуся технологиям и увеличению ясности регулирования тепловые насосы готовы стать новым стандартом для энергоэффективного климат-контроля. Интеграция на уровне платформы будет еще больше оптимизировать архитектуры системы, в то время как новые тепловые стратегии аккумулятора и обновление хладагента повысят производительность как в условиях быстрого зарядки, так и в условиях экстремальной температуры. Следующее десятилетие станет свидетелем изменения парадигмы в том, как тепловые системы разработаны и внедрены в отрасли EV.
