[汽車之家 冷科技]  提起電動車續(xù)航問題，我想無論車黑還是車托們都會承認，這是人們對電動車最關(guān)注的點之一。如何提高電動車的續(xù)航是車企和供應(yīng)商們的重要課題。正因為這些研究，才有了制動能量回收、才有了各種新式動力電池。而在不久前，新能源市場上的領(lǐng)頭羊特斯拉也宣布了一項新的專利技術(shù)，這就是熱泵空調(diào)，馬斯克甚至專門在推特上炫耀自家的新技術(shù)。目前這項技術(shù)已經(jīng)在特斯拉Model Y(參數(shù)|詢價)上進行了搭載，未來特斯拉將會在更多車型上應(yīng)用這個技術(shù)。為什么一個空調(diào)技術(shù)會得到馬斯克專門的吹捧，本期《冷科技》我們就來了解一下背后的故事。

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電動車開空調(diào)，里程直接減半？

特斯拉新專利讓你放心開空調(diào)，里程不會掉？

好空調(diào)、格力造在汽車上也將實現(xiàn)？

『壹』電動車續(xù)航之空調(diào)綜合癥

　　癥狀：電動車無穩(wěn)定熱源，采用PTC熱敏電阻，能耗巨大，極大地縮短了續(xù)航。

　　汽車空調(diào)絕對是汽車發(fā)明史上最有用的發(fā)明之一，它能讓我們的乘員艙冬暖夏涼，提高了駕乘的舒適度。

　　綜合來看，雖然空調(diào)在傳統(tǒng)燃油車上會消耗一定的動力，但占比很小，對油耗的影響也有限，因此對于傳統(tǒng)燃油車，我們并不在意空調(diào)的消耗。

　　這些系統(tǒng)在工作時可以產(chǎn)生一定熱量，其中動力電池產(chǎn)生的熱量最多，但這些熱量無法滿足空調(diào)的需求，因此傳統(tǒng)的電動車上，并不會以這些熱量為空調(diào)暖風(fēng)的“源泉”，因此為了提供熱源，電動車會額外的加入熱源零部件PTC。

　　PTC是指正溫度系數(shù)熱敏電阻，這種電阻和溫度是正相關(guān)的關(guān)系。也就是當環(huán)境溫度降低，PTC的電阻也降低，這樣通電后，恒定電壓下，電流增大，通電的發(fā)熱量就會變大。

　　目前PTC加熱有兩種方案，水暖和風(fēng)暖。其差別就在于一個是通過PTC加熱冷卻液，再和散熱器進行熱交換；而另一個是開啟暖風(fēng)后，冷空氣直接和PTC進行換熱，最終吹出暖風(fēng)。

　　一般情況下，PTC的功率會在6kW以內(nèi)。對應(yīng)不同功能，系統(tǒng)會對PTC的功率進行較為精準的控制。比方說，下雨天或者冬天的前擋風(fēng)玻璃除霜、除霧功能，大約需要提供2-3kw的功率，而如果進行冷卻液加熱則需要PTC的功率達到6kW左右。目前一些價位較高的電動車，還會布置雙PTC，因此在能耗方面的消耗是非常明顯的。

　　早期類似北汽新能源的EV 200、長安奔奔EV（上圖所示）等車型，由于本身續(xù)航里程就短，如果再開啟暖風(fēng)，會對續(xù)航產(chǎn)生很大影響，這也是很多電動車車主抱怨的地方。

『貳』你方唱罷我登場之熱泵空調(diào)

　　由于PTC技術(shù)的種種問題，新的空調(diào)技術(shù)開始出現(xiàn)，這就是熱泵空調(diào)。熱泵在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用還是比較多的，從技術(shù)上說并不是“新物種”。但在汽車中還是比較罕見。這種空調(diào)主要以熱泵技術(shù)為核心，是目前為數(shù)不多的適用于電動車制熱的有效技術(shù)。

　　特斯拉發(fā)布的這項技術(shù)就是一套基于熱泵的空調(diào)系統(tǒng)，想要了解這套系統(tǒng)，你得先了解熱泵空調(diào)的相關(guān)原理。

『汽車熱泵空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖』

　　理論上講，熱泵是一種將低位熱源的熱能強制轉(zhuǎn)移到高位熱源的空調(diào)裝置。你可以將其理解為水泵的原理。春天到了，我們會把處于低位的河水通過管道在水泵的作用下抽到田間地頭。熱泵也是如此，它是熱量的“搬運工”，可以把低溫“物體”（包括氣體、液體）的熱量吸收出來傳遞到工質(zhì)內(nèi)，再通過系統(tǒng)內(nèi)對工質(zhì)的壓縮使其升溫，最終將高溫工質(zhì)通過冷凝器和車內(nèi)空氣進行換熱，實現(xiàn)暖風(fēng)的功能。（夏天通過改變熱轉(zhuǎn)換的方向，從乘員艙吸收熱量進行制冷。）整個過程中，電池的電能只應(yīng)用在“搬運”熱量上，從而達到省電的初衷。

『叁』特斯拉并不是第一個吃螃蟹的人

　　熱泵空調(diào)有這樣的優(yōu)勢，傳統(tǒng)車企們自然不會視而不見，尤其是外國品牌，它們大概已經(jīng)有了5-8年的積累和實際驗證。

　　比如日產(chǎn)的Leaf、豐田的普銳斯以及寶馬的i系列車型等。國產(chǎn)品牌則是在近幾年開始發(fā)力，上汽集團和長安應(yīng)用的較多，比如上汽的榮威Ei5等車型都應(yīng)用了熱泵空調(diào)。特斯拉雖然大力宣傳自己的熱泵技術(shù)，但在之前的Model 3或者更早的車型都是傳統(tǒng)的PTC技術(shù)，這次的Model Y是特斯拉品牌第一款搭載熱泵技術(shù)的車型。

　　從這些已經(jīng)搭載熱泵技術(shù)的車型上，我們可以更進一步看到熱泵技術(shù)實際應(yīng)用的樣子。整個系統(tǒng)由四個核心零部件組成，分別是：電動壓縮機、四通換向閥、換熱器和電子膨脹閥。它的工作過程可以用下面這張圖進行說明。

　　除了特斯拉之外，都是應(yīng)用這這種熱泵空調(diào)的方案�？梢钥吹剑�其熱源就是來自環(huán)境的熱量，那么可想而知，熱泵空調(diào)是和環(huán)境溫度息息相關(guān)的。如果外界氣溫過低（低于0℃），可能會造成進氣格柵位置的換熱器被冰霜覆蓋的情況，因此影響對外界熱量的吸收，從而導(dǎo)致熱泵空調(diào)換熱銷量變低。因此目前實際裝車時，還會加入小部分的PTC，作為輔助加熱器。