AutoLab的小伙伴们正在进行有12辆电动车参与的冬季续航大横评。12月21日同一天从上海出发,连续到合肥500公里。
在视频几度的气温下,最后获胜的一定是电力驱动效率最高、电池热量管理最出色的车型。高级电动车的热量管理是复杂的系统工程——,综合管理电池温度调节、电力驱动热量和驾驶舱温度。
但是回到座舱温度本身,燃油车可以用发动机的余热来提高温度,但热效率在90%以上的电动机声称效率太高,不能提供额外的热加热。
因此,电动车无法避免两种座舱加热技术:——PTC或热泵。
PTC相当于吹风机、电加热器
PTC是英语Positive Temperature Coefficient的缩写,用于修改温度系数热敏电阻电热器,它通过电阻的热效应产生热量,本身就是热源。
PTC空气加热器是加热驾驶舱最常用的,基本上大多数电动车都用这个。PTC开机后总有恒温发热、成本低、寿命长、安全的优点。原理有点像家里的吹风机,但缺点是能耗高。
PTC内部也有更先进的东西。威瑞ES8采用博格华纳陶瓷PTC,其目标是快速提高座舱温度,消除挡风玻璃上的霜。随着温度的升高,陶瓷棒的电阻也上升,电阻上升到一定程度,电流就会中断,座舱的加热就会中断或减少。
为了达到左右区域温度的差异,该PTC将整个封装加热条与翅片设计相结合,实现左右区域加热控制。这些优点是不安装左右两个单区域加热器,降低成本,节约能源。
陶瓷PTC与后面提到的热泵技术相比,在低温下有极低的电阻,优点是座舱温度越低,PTC热得越快。所以你可以理解PTC在极端低温下比热泵更有效。
热泵相当于家用空调。把车外的热量运到车内
热泵的工作原理是将热量从低温转移到低温,实现制热和冷却。热泵制热是吸收车外空气中的热量,利用压缩机输送到车厢内。
这和你家的空调、或者高级热泵式烘干机、空气能热水器一样,通过压缩机“输送”外面的热量。与PTC相比,热泵技术明显增加了电动车的冬季续航里程。
例如特斯拉model Y、现金的model 3、宝马ix3、大众ID.4、奥迪Q4 e-tron等主流电动车都采用热泵技术。先进的热泵技术使用车内高压模块的余热和车外周围空气的热量来提高或控制车内温度。这是这辆电动车在冬天能获得长寿命的关键。
但是热泵技术有一个缺点,比如北方的房子空调冬天不发热。——温度在零下,甚至更低,热泵的效率就会降低。而且,车主对Model Y的热泵作出反应时会产生噪音。
世事不是绝对的。有时PTC和热泵必须同时进行。
如果电动车只配备PTC,可以理解为不如热泵。但是热泵有时不是PTC的替代品,而是弥补PTC的不足。个别新型电动车由PTC和热泵并行。
例如,奥迪Q4 e-tron可以使用热泵系统(R744)在多个冷却和加热模式场景之间切换。但是,为了应对低温天气,还配备了PTC。
低温下,如果驾驶员需要快速提高车内温度,装有热泵(R744空调)装置的车辆热泵系统和PTC加热器将协同工作。PTC加热装置随着车内温度的升高逐渐退出,最终由热泵系统完全接管。
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