1. Isı pompası sistemlerinin yükselişi: EV enerji verimliliğinin anahtarı
Elektrikli araç pil enerji yoğunluğu iyileştirmeleri bir darboğaz yaklaştıkça, genel enerji tüketimini azaltmak sürüş aralığını uzatma için kritik hale gelir. Isı pompası klima sistemleri, özellikle soğuk iklimlerde geleneksel PTC ısıtmasına üstün bir alternatif olarak ortaya çıkmaktadır. PTC sistemleriyle karşılaştırıldığında, ısı pompaları kış aylarında enerji tüketimini önemli ölçüde azaltabilir, böylece aracın aralığını artırabilir.
Bununla birlikte, Çin'de yaygın olarak benimsenmesi çeşitli faktörler nedeniyle yavaş olmuştur:
Teknik Zorluklar: Birçok yerli üretici, düşük sıcaklıklarda düşük ısıtma verimliliği ve kapasitesi ile mücadele etmek ve evaporatörler üzerinde don birikimi ile mücadele etmektedir.
Maliyet Endişeleri: Isı pompası sistemleri, giriş seviyesi A00 sınıfı EV'lerde benimsenmeyi engelleyen birim maliyete genellikle 1.000-2.000 RMB ekler.
Politika Belirsizliği: Bazı OEM'ler soğutucu teknolojileri hakkında ulusal yönergeler beklemektedir. Birkaçı soğutucu olarak CO₂ (R744) keşfetmeye başladı.
Tesla, Model Y'de ısı pompaları için güçlü bir durum gösterdi, motor atık ısı geri kazanımı, motor durak ısıtması ve birleştirilmiş atık ısıyı kullandı.
Elektrik A / C kompresörlerve üfleyiciler. Bu yenilikler, düşük COP ve soğuk ortamlarda yetersiz ısıtma sınırlamalarını etkili bir şekilde çözmektedir. Tesla’nın tasarımı ayrıca -5 ° C ila 5 ° C arasında değişen ortam sıcaklıklarında dış buharlaştırıcının buzlanmasını önler.
Bu gelişmeler göz önüne alındığında, özellikle maliyet ve verimlilik arasındaki dengenin yatırımı haklı çıkardığı 150.000 RMB'nin üzerinde fiyatlandırılan EV'ler için daha fazla OEM'nin ısı pompası sistemlerini benimseyeceği öngörülmektedir. Maliyet azaltma devam etmesiyle, ısı pompaları daha düşük fiyatlı A00 sınıfı segmentine yavaş yavaş nüfuz edebilir.
Vaka Çalışmaları:
Audi E-Tron: Dört döngüli bir soğutma mimarisi oluşturmak için bir ısı pompasını bir PTC ve sıvı termal yönetimiyle birleştirir. Saf PTC sistemleriyle karşılaştırıldığında, ısı pompası enerji verimliliğini önemli ölçüde arttırır, Audi Artemis ve KUV gerçek dünya sürüş döngüleri altında aralıkta% 10'a kadar bir artış bildirir.
Volkswagen ID.4: Bileşen sıcaklık gereksinimlerine dayalı altı farklı termal sirkülasyon modunu yöneterek geleneksel bileşenleri desteklemek için ısı pompası sistemini kullanır. Bu strateji, aküyü aşırı koşullarda bile optimal sıcaklık aralığında tutar.
2. Entegre termal yönetim: platform düzeyinde optimizasyona doğru
Entegrasyon EV termal yönetiminde baskın bir eğilim haline geliyor. Örneğin, e-platform 3.0 üzerine inşa edilen BYD Dolphin, tamamen entegre bir soğutucu tabanlı termal yönetim sistemini benimser. Özünde, kabin sıcaklığını, pil modüllerini (bıçak pil) ve güç elektroniğini düzenlemek için termal enerjiyi yeniden tahsis eden merkezi bir kontrol modülü ile birlikte çalışan bir ısı pompası kompresörü bulunmaktadır.
BYD’nin tasarımı, soğutucu akışkan döngülerini basitleştirerek sistem verimliliğini ve güvenilirliğini artırırken soğutucu devrelerinin karmaşıklığını önemli ölçüde azaltır.
Huawei de TMS çözümü ile sahaya girdi. 2021 yılında tanıtılan Huawei’nin platformu, sektördeki en yüksek entegrasyon seviyesine sahiptir. EV sürüş menzilini%20'ye kadar artırmayı amaçlayan minimalist bir mimaride akıllı kontrol ve bileşen düzeyinde yenilikleri birleştirir. Akıllı algoritma güdümlü yaklaşım, daha düşük enerji kayıplarına ve daha duyarlı termal düzenlemeye katkıda bulunur.
3. Yüksek güçlü şarj senaryoları altında verimliliği artırma
Yüksek voltajlı hızlı şarj teknolojilerinin yükselişi daha fazlasını gerektirir
Sofistike Pil Termal Yönetimi Çözümleri. 23 Haziran 2022'de Catl, yeni nesil termal yönetimi içeren "Kirin Bataryası" nı tanıttı. Su soğutma mimarisini optimize ederek sistem, termal güvenliğin ödün vermeden büyük akım şarjını ve deşarjını destekler. Kirin sistemi, geleneksel tasarımlara göre termal iletkenlikte% 50'lik bir iyileşme sağlar, bu da önemli ölçüde daha hızlı şarj hızları ve gelişmiş pil korumasına neden olur.
4. Çevre dostu soğutucu akışkanlar: Sürdürülebilirliği ve performansı dengelemek
Büyüyen çevre bilinci de yeni nesil soğutucu akışkanlara geçişi hızlandırıyor:
R1234YF: Bu düşük maliyetli soğutucu akışkan, mevcut ısı pompası bileşenleri ile yaygın olarak uyumludur, ancak patent koruması altında kalır ve daha geniş erişilebilirliği sınırlar.
R744 (CO₂): CO₂ ısı pompası sistemleri -20 ° C kadar düşük sıcaklıklarda üstün ısıtma performansı sağlar. Bununla birlikte, güçlendirilmiş kompresörlere ve yüksek basınçlı valflere duyulan ihtiyaç nedeniyle sistem düzeyinde uygulama maliyetleri yüksektir.
Örnek: Volkswagen ID.4 Çapraz
İsteğe bağlı CO₂ ısı pompası sistemi, aracın maliyetine yaklaşık 9.000 RMB ekler. Bu, uzun süreli güvenilirliği sağlamak için CO₂ ve özel yüksek basınçlı valflerin yüksek çalışma basınçlarını işlemek için güçlendirilmiş bir hava kompresörü içerir. Soğutucu olarak co₂ ucuz olsa da, destekleyici bileşenler sistem maliyetlerini artırır. Bununla birlikte, bu, otomobil üreticilerinin uzun vadeli çevresel sürdürülebilirliği kısa vadeli ekonomik kısıtlamalarla dengeleme çabalarını yansıtmaktadır.
EV termal yönetiminin geleceği inovasyon, entegrasyon ve çevre bilincinde yatmaktadır. İlerleyen teknolojiler ve artan düzenleyici netlik ile ısı pompaları, enerji tasarruflu iklim kontrolü için yeni standart olmaya hazırdır. Platform seviyesindeki entegrasyon, sistem mimarilerini daha da kolaylaştırırken, yeni pil termal stratejileri ve soğutucu yükseltmeleri hem hızlı şarj hem de aşırı sıcaklık koşulları altında performansı artıracaktır. Önümüzdeki on yıl, Termal sistemlerin EV endüstrisinde nasıl tasarlandığı ve uygulandığı konusunda bir paradigma değişikliğine tanık olacak.
