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生命有保障 告别被子!特斯拉Y型的热泵有什么玄机?

发布于:2021-01-17

在这个寒冷的冬天,相信很多电动车车主都已经被冬天电池寿命的缩水深深困扰了。一方面,锂电池在低温下性能会下降。另一方面,与电动汽车的空调系统直接相关。在寒冷的冬天,空调是必不可少的。如果在选车的时候注意选带热泵空调的车,冬天电池寿命会缩水就不会那么夸张了。特斯拉最新款上还配备了专利的组合式热泵空调。本期就来说说决定电动车冬季续航的关键部件,空调。

传统燃油卡车的发动机工作时会产生大量热量。冬季只需将发动机产生的热量吹入卡车即可满足取暖需求。然而,即使是产生热量最多的动力电池也不能满足电动汽车对暖空气的需求。因此,对于电动汽车,需要增加额外的热源。目前主要的供暖方式主要分为PTC和热泵空调。

热泵空调利用热交换原理,整个制热过程与我们日常空调制冷的运行方向相反,就像把吹热风的室外机和吹冷风的室内机换到一个位置一样。加热时,气体氟利昂由电动压缩机加压成为高温高压气体,经过冷凝器冷凝液化放热成为液体,加热车内空气。冷凝后的液体会再次流过蒸发器,吸收外界环境的热量,变成气体,氟利昂再次进入压缩机开始循环。

目前大部分电动车采用的制热方式是PTC空调,缺点很明显,就是耗电多。这是因为根据热力学第一定律,热量可以从一个物体传递到另一个物体,也可以用机械能或其他能量转换,但在转换过程中能量的总值保持不变。PTC空调将所有电能转化为热能,所以效率在100%左右。热泵空调的优点是效率更高。电能、氟利昂自身的能量和从外界吸收的能量会转化为最终的热能,效率在300%左右,产生同样的热量,但能耗只有传统PTC空调的三分之一。

市场上广泛使用的6kW PTC空调,冬天加热一小时要消耗6千瓦时的电。根据70kWh的电池组和500km的NEDC电池寿命的电动车计算,空调每小时消耗8.6%的电力,即电池寿命将减少43km。可见,大部分电动车使用的PTC空调都是“大消费者”,严重影响了车辆的续航里程。难怪很多电动车车主冬天穿羽绒服和被子,不愿意开空调。但热泵空调的电池寿命每小时只会减少14km,对电池寿命影响不大,可以有效避免大功率停电带来的电池寿命焦虑。

我们前面已经知道,PTC空调的缺点是耗电量大。然而,正温度系数空调由于其结构简单、成本低、热输出快等诸多优点,目前被用于大多数电动汽车的热空气。热泵空调虽然制热效率高,但也有明显的缺点。其中一个原因是它的成本很高,前期成本高达一万元,甚至现在价格也在3000元左右,比PTC空调贵很多。

另一方面,原因是热泵空调温度在-10以下时,很难从外界获取热量,制热效率明显降低,不能满足车内的制热需求。但是特斯拉Y型配备了热泵PTC组合空调。当车辆启动温度过低时,先用PTC对车辆进行辅助加热。车辆行驶后,热泵空调可以依靠电机和电池组等发热部件正常高效地向车内供热。可以说在保证制热效果的同时,尽可能高效地节能,减少电池寿命的损失,使热泵空调的应用范围更广。

随着越来越多的机型应用热泵空调,整个热泵系统已经成为一个系统,热泵空调的成本将逐渐降低。未来,热泵空调将进一步普及,成为更多汽车公司解决冬季汽车寿命缩短问题的重要手段。目前如果生活在北方城市,选择电动车,不妨注意选择带热泵空调的车型,一定能保证你的冬季生活!

标签: 空调 热泵 电动车

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