清楚记得几年前,一个朋友跟我吐槽他买的纯电动代步车“刻骨铭心”的使用经历。夏天得意洋洋大胆开,使用成本又低,真香!一到冬天却“原形毕露”,往返充电站的次数变多了,空调也不敢开了,开车时最佳取暖模式居然是“毛毯”!多么痛的领悟。好在这几年电动汽车电池技术、各种续航相关的配置一直在升级,冬季行车难的问题已经不像几年前那么让人焦虑了。
电动车电池容量不可能无限制的增加,否则购车成本大伙都接受不了,汽车电池跟手机锂电池类似,冬季掉电明显变快,充电次数更频繁;同时驾驶舱供热也需要消耗大量的能量,因此各大厂商都在不断优化纯电动车型的冬季热管理措施。
低廉的PTC让冬季开车很受伤
热泵才能带来更好的体验
汽车空调绝对是汽车历史上最聪明的发明之一,让我们驾驶舱可以冬暖夏凉,吹着空调听着歌,这才是开车最好的打开方式。夏季驾驶纯电动汽车依靠压缩机制冷,而到了冬季因为没有发动机这样的“发热大户”,纯电动车型想要暖风就必须借助“外力”,目前普遍的解决方案还是PTC加热,类似家用“热得快”或者“小太阳”。
通电给PTC加热丝加热产生热量,制暖效果自然是没有问题,但是用过取暖器的朋友肯定知道,家用普通取暖器要想达到舒适效果,那么所支付的电费是很高的,车用PTC的功率会在6kW以内,粗略的算一下,每小时耗电在6kWh,很多入门车型的动力电池总容量也就在30kWh,这还得了!这也是为什么很多纯电车主在冬季不敢开空调,毕竟边开车边看续航比打游戏掉血还快,过于刺激!
PTC方案足够便宜但问题多多,所以新的空调技术开始出现,这就是现在流行的热泵空调。其原理并不复杂,如果把热量比作水流,春天播种的时候,我们会把低位的河水通过水泵抽到田间进行灌溉。水则是遵循重力原理,水往低处流,同理热量遵循热力学定律,热量从高温向低温传递。热泵的作用就像我们的抽水机,将低位热源的热能转移到高位热源。
在热泵的作用下,我们抽取车外热量高的空气,经过压缩升温后导入车内,与此同时呢,热泵还会将车内的低温空气吸出,再压缩升温这样的一个循环。道理类似我们的家用空调,不同于PTC“自发热”,热泵的作用在于“搬运”,所以电池只需要满足热泵空调工作就好,能耗肯定比PTC方案小很多。
那么可想而知,热泵空调是和环境温度息息相关的。如果外界气温过低(低于0℃),可能会导致进气格栅位置的换热器被冰霜覆盖,影响吸热,就像水泵一样,水管都被冻住了,还怎么抽水呢?这个时候制暖效率就会大打折扣。
为了解决这个问题,越来越多的豪华品牌车型在普及集成式热管理系统,凯迪拉克LYRIQ就搭载了BEV Heat 高效综合热管理系统,能很好解决传统热泵空调低温效率低的问题。
凯迪拉克BEV Heat 高效综合热管理系统
有哪些过人之处?
凯迪拉克BEV Heat 高效综合热管理系统将空调系统与电池总成和电机总成打通,系统管理整车上的热量。在解决低温问题的时候,BEV Heat 高效综合热管理系统优势就来了,这套系统采用“双热源”的工作原理,一方面整合电机、电控系统等剩余热源转化,另一方面从空气中转化,也就是现在的热泵。
冬季行车过程中,电池和电机产生的废热被收集,这个时候电机充当着暖水袋的作用,热量传送给驾驶舱;另一方面,在充电的时候,充电系统也会产生热量,能够满足1-2小时出行车舱加热所需,这就类似新能源车型的动能回收,使用“单踏板”模式后你会发现纯电车型的续航变多了,BEV Heat 高效综合热管理系统也是类似,充分利用车辆各个环节的热量。
当然,BEV Heat 高效综合热管理系统的作用远不止此,这套热管理系统可以提供电池充放电一个最佳的温度区间,进而延长电池的使用寿命。这就跟平常运动一样,春秋的温度最适宜,运动起来最舒服。这样不仅保证了LYRIQ行驶50万公里的充放电,也可达到电池容量衰减约10%的一个好成绩。我们以LYRIQ 650km的综合续航来算,行驶50万公里(以每年平均2万公里计算,需要开25年)之后,综合续航还能维持在585km,真正做到了电池无忧。
在造车新势力阵营当中,特斯拉旗下的Model Y、Model 3等车型也搭载集成式热泵系统,特斯拉这套系统的特点是热泵+PTC辅助,但是设计的难点也在于热泵整合电池系统、驱动系统以及PCS功率电子产生的余热,都需要另外借助八通阀进行复杂的热量汲取。
其原理类似在错综复杂的交通路口,需要安装多个交通信号灯甚至安排交警来保障路口的安全通行,什么工况下汲取什么位置的热量,跟交通信号灯同理,特斯拉的这套系统还要依靠复杂的算法,一旦坏了维修成本很高。
凯迪拉克LYRIQ BEV Heat 高效综合热管理系统可以说是在现阶段最大程度地解决了用户痛点,实现低温天里的暖风自由的同时,也以深厚的技术实力为未来的新产品们带来了续航里程的无限潜力。
于是我们也有了更多的信心去期待,未来搭载这套系统的凯迪拉克纯电车型的推出,也能够更进一步刺激纯电动车型领域对于热管理系统的深层探索,而这场提高纯电动车型效率的“内卷”,最终“躺赢”的,还是消费者。
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