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REFRIGERATION AND AIR-CONDITIONING82
热泵应用将成为新能源汽车采暖趋势一访比亚迪汽车公司汽车电子事业部空调工厂厂长陈雪峰
李嵩
新能源汽车,尤其纯电动汽车在届内受到越 来越多消费者青睐。相关数据显示,全国注册登 记的纯电动汽车已达33.2万辆,混合动力汽车a 达25.1万辆。在国内新能源汽车领域,比亚迪一 直走在前列。从2008年首款电动车在深圳上市, 到新推出的E5、秦EV300,加上纯电动客车K9, 比亚迪新能源车型不断推陈出新,其在新能源汽 车系统、配件上也一^直在跟进研发。
本田雅格自前,汽车空调在新能源汽车,尤其电动汽 车中由f与续航里程息息相关而备受关注,其 在制冷方面基本达成一致,即采用电动压缩机制 冷;而在新能源汽车采暖技术方面,热泵已逐渐 成为U业认同的主流技术,对此,比亚迪也已縴 行动并有了成果。“我们认为热泵将在新能源汽车 尤其纯电动汽车J t广泛使用,比亚迪目前的热泵 系统已经处于定型阶段。”比亚迪汽车公司汽车电 子事业部空调i r厂长胨雪峰表示,“今年将会进 行量产,在E5、E6车型上小批量搭载上市/
比亚迪汽车公司汽车电子事业部空调工厂厂长陈雪峰
未雨绸缪
“早在2003年,比亚迪已经开始筹备新能源 汽车的开发,2004年正式启动了新能源汽车包括 空调等配件的研发计划,到目前,已经可以满足 新能源汽车对空调性能的要求:陈雪峰表示,在国内新能源汽车还未成熟的时候,比亚迪就已经 开始迸行相关研究,“我从2006年开始接触新能 源汽车空调系统,震时比亚迪正在规划F3E和 F3D M车型的空调,,当肘对汽车空调的定位是开 发纯电动汽车使用的电动空调。”
东风锐达起亚智跑>汽车阻尼板“从■前来看,新能源汽车空调已经处在蓬 勃发展的阶段,”陳雪峰介绍道,“从制冷角度来 看,其技术原理同传统燃油汽车制冷相同,、唯一 不同的是空调动力由燃油向电池的转变。从自前 的趋势来看,搭载电动压缩机的电动空调被普遍 采用,纵观比亚迪大部分车型;在夏季幵空调情 况下,纯电动汽芊续航里程可以达到28〇km左右,可以满足普通出行要求。而对于釆暖,包括g前 比亚迪推出的车感在内,虜内已经上;#的新能源 汽车基本以采用PTC加热的方式,根据车型的不 同,分为PTC风加热和PTC水加热,两者的区别 在f风加热虽然效率高,但风加热高压元器件書 要放在驾驶舱里,存在一定安全隐患…且舒适性 需要匹配,相比之下水加热安全性更高:
根据陈雪峰介绍,汽车空调采暖由于采用P T C电加热,将会对新能源尤其纯电动车在冬季 时的续航
麗輕大打折扣“_P TC能耗太大,大概 5kW~6kW,冬季标准I况下,加热模式开启的情 况下续航里程从300k m衰减至180km f :衰减将近一半> 同时,随着室外温度越低,电池車身' 放电量也会衰减,续航里程减少将更明显。为此,集团自2011年开始,正式在深圳I厂开始内部研 发热泵系统。”
“从试验的数据来看,在实验室5丈环境 下,热泵车型耗电量比PTC风加热功耗减少了 600W~1 000W,有较大优势,能效比可达到2.5 以上;而在路试工况下,01以上时,热栗无论 在功率还是吹脚出风温度的上升速度方面都有较 大优势;使用PTC水加热器效率最低瓦在部分工 况下,甚至无法满足采暖需求。”陈雪峰表示,比亚迪热栗经过前期两年的系统测试和整车匹配,
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随着技术更加成熟以及市场的扩大,?威排成本还 有M—步降低。
当前,欧洲和美国作为主要的机动车市场已 经有明确的R134a淘汰时间表,同时,考虑到国 际上仍然有相当的机动车市场受到欧美政策的影 响,中国汽车企业如果力图积极参与国际竞争, 那么制冷剂的转型和替代将是不可避免的。事实 上,中国已经是一些低GWP制冷剂的暈主要生 产国之一,但是相当大一部分仍然出0:以满足欧 美市场的需求P目前,汽车空调技术和部件通常由汽车企业以外的第3方生产和供应,这种相对 的独立和开放也在某种程度上成为了眷换的有利 因素e此外,中匡已经拥有的成功淘汰转型R12 的国内经验和其他金聚机动牢市场營控R134a 的国际经验,都能够降低向低GWP空调系统转 型替代的壁垒并M宥利于推动整个进程。我们希 望本研究中所提供的信息能够帮助相关部门和企 业更加全面的理解和评估当前的形势和选择,并 且为f t步汽车行业削减R134a政策的制定提 供支持。
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比亚迪秦EV300空调末端
已经进人产品定型阶段。“性能已经达到实际输人 要求,年底小批鸶上市:
细节需完善
新交规扣分陈雪峰表示,热泵系统目前仍然有技术细节 需聲完善,也是比亚迪目前正在努力改进的地方c “最需要完善的地方,也是研究车用热泵空 调需要克服的技术难点—
—在低温环境下的运 行。低温环境空气中的可利用热能太少,温度过 低,制热性能将大大衰减,一般低予-18T,热 泵的制热效果大打折扣/陈雪峰表示,肩前比亚 迪仍然在克服低温环境热泵的运行问题,尚没有 完全符合要求的可用成熟技术,在温度过低的情 况下,仍将以小功率的PTC加热为辅劢。“另外 一个为如何通过除霜要求。首先是热泵本身在低 温环境下运行时,换热器的除霜;其次,车用热 泵同家用热泵不同的是,无法避免冷凝水蒸气形 成雾造成前挡风玻璃结震^包括挡风玻璃外 侧的雨露结的冰和积攒的雪。而根据GB 11555— 2009《汽车风窗玻璃除霜和除雾系统》,无论燃油车还是新能源汽车都需要满足-18T的除霜要求, 这为车用热泵提出了较高要求:
“满足性能要求的同时,还需要做整车的匹 配优化Z据悉,比亚迪在整车匹配方面在进行多 方面的研究,陈雪峰表示:“在裝配匹配与系统匹 配方面可以不断优化的方面有很多,比如气密性 优化,要做好保温隔热,防止热跡易散失;气 流优化,尽量避免风道的损失,优化风量分配,兼顾制冷的前提下,提高制热时的风道的风量# 指向性,针对驾驶员、乘员的不同脚步位置,把热量送到最需要的部
位;空气过滤,比亚迪有自 B的‘绿净’系统,通风8分钟,即可将单位车 厢 PM2..5从 800ug/mm2,降至 30~40ug/mm2,其升 级版也将推出,对滤网的材料进行优化,净化速 度进一步提高。”
谈及制冷剂,陈雪峰表示,本次推出的热泵 系统将搭载R410A制冷齐丨1。“在选择制冷剂时,我 们也经过了充分地论证,首先考虑效率,R410A 运行效率比R134a高,i.天毒不可燃,可获得性 即经济性较好。对于业内已有的C02热泵系统,由于C〇2压力的原因,在汽车上应用需要重新颠 覆系统,缺芝成熟的应用。在虜温运行下,COj:制冷效率不高,我们对其并不抵制,静观其变,等 到可用的时候,我们很乐意去使用:
陈雪峰对新能源汽车未来有着非常好的预 期:“2015年比亚迪新能源汽车大概有6万台出售,,2016年集涵计划为10万合左右,可以看到比亚 迪看好新能源汽车布场,也将在空调系统研发上 投人更大的力度。