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摘要：随着新能源汽车产业的日趋成熟以及国家政策对新能源汽车的鼓励，新能源汽车越来越受到人们的追捧。而空调作为驾乘舒适性的功能要求，也必然会有着越来越高的要求。而目前受限于电池技术的发展和续航里程的短板，使得节能高效成为新能源汽车用空调系统的首要考虑因素。

随着新能源汽车产业的日趋成熟以及国家政策的鼓励支持，新能源汽车越来越受到人们的追捧。空调作为驾乘舒适性的功能要求，也必然会有着越来越高的要求。在新能源汽车空调系统方面，目前受限于电池技术的发展和续航里程的短板，使得空调系统的节能高效成为首要考虑因素。

从空调技术的发展和工作效率来说，热泵型空调系统良好的工作性能将成为重要的发展趋势。本文针对目前新能源汽车空调行业痛点进行解构和分析，并将泰铂科技的热泵技术作为案例参考推介，针对新能源汽车空调降低能耗、提升性能提供经验与实例。

一、新能源汽车热管理典型技术方案

汽车热管理主要作用是为驾驶舱乘客提供适宜的温度环境，并使汽车各部件在适合的温度范围工作。广义的汽车热管理包括空调系统和对汽车上其它发热设备的管理，狭义的热管理仅指后者。

新能源汽车热管理系统比传统汽车更复杂。传统汽车热管理系统主要包括两部分：发动机冷却系统和汽车空调系统。新能源汽车不仅包括传统汽车空调系统（插电混合动力汽车还包括发动机冷却系统），而且新增电池、电机等冷却需求。

从热管理需求划分的话，新能源车热管理系统主要包括电池包环境、功率电子器件、电机散热、汽车空调等。其中最主要的是空调系统与电池热管理系统。

相对于传统燃油汽车更多注重发动机的热管理，新能源汽车热管理系统需要从系统集成和整体角度出发，统筹热量与动力总成及整车之间的关系，采用综合手段控制和优化热量传递的系统。

图表 1 新能源汽车与传统汽车热管理比较

传统燃油汽车的空调系统主要由两部分组成，制冷系统采用的是由发动机提供动力的蒸汽压缩式制冷，制热系统主要是通过将冷却液的热量引入到车内。纯电动汽车夏季制冷时，空调压缩机是由电动机来驱动的，然而冬季没有发动机余热，所以需要其他的方法来解决供暖问题。由于纯电动汽车与传统燃油汽车能量来源不同，纯电动汽车空调系统主要存在以下几种方案。

1）蒸汽压缩式制冷+PTC电加热供暖系统

夏季汽车制冷时，电动机带动空调压缩机运转，制冷原理与燃油车相同，同样能够达到制冷的目的。冬季取暖时，通过消耗蓄电池的电量来加热PTC，这种加热方式目前是电动汽车常用的一种方式。

PTC加热器分为两种，一种是通过加热液体采暖，一种是加热空气取暖。蒸汽压缩式制冷+PTC电加热供暖系统可靠性高，能够满足车内成员对温度调控的需要，但是热效率低，能源利用率低，成本高，研究表明搭载该系统的车辆续航行使里程大约会降低1/3左右。

2）利用余热供暖系统

纯电动汽车在工作过程中，利用变频器、电机、电池等元件产生的热量对车内进行加热。研究表明此种模式下产生的温度在50℃左右，普通制热情况下能够基本满足乘车需要，但在较低的温度下很难为车内提供足够的热量。因此这种方案只能作为辅助制热。

3）半导体式制冷声制热空调系统

半导体式制冷/制热空调系统利用特种半导体材料构成的P-N结，形成热电偶对，产生珀尔帖效应。该系统不需要任何制冷剂，没有污染源，没有震动、噪音，既能制冷又能制热，容易实现遥控、程控、计算机控制，制热时间快，可以实现从90-130℃温度范围内变化。目前存在着热电材料的优值系数较低，制冷性能不够理想，并且热电堆产量受到构成热电元件元素产量的限制，不具备电动汽车空调节能高效的要求。

4）热泵空调系统

热泵空调系统以电动机为动力驱动空调压缩机运转，利用制冷循环可逆转的特点，集制冷与制热为一体，具有结构紧凑、高效、环保等优点，成为了国内外专家在电动汽车空调系统方面研究的热点。

二、新能源汽车热泵空调主流技术方案

热泵是一种可以将低位热源的热能强制转移到高位热源的空调装置，类似可以将低处的水泵到高处的“水泵”。使用四通换向阀可以使热泵空调的蒸发器和冷凝器功能互相对换，改变热量转移方向，从而达到夏天制冷冬天制热的效果。