冬季裏如何舒適地駕駛電動車?保持座艙温度全靠PTC和熱泵技術

AutoLab的小夥伴正在進行一場,有12輛電動車參與的冬季續航大橫評。12月21日冬至當天從上海出發,連續開到合肥500公里…….

冬季裏如何舒適地駕駛電動車?保持座艙温度全靠PTC和熱泵技術

在零上幾度的氣温下,最後勝出的一定是電驅動效率最高,電池熱管理最出色的車型。先進的電動車的熱管理是一個複雜的系統工程——它把電池温控、電驅動熱量和座艙温度綜合來管理。

不過回到座艙升温本身,燃油車可以靠引擎的餘熱來升温,但宣稱熱效率達到90%以上的電動機卻因為效率太高,無法提供多餘的熱量供熱。

所以電動車無法避開兩種座艙加熱技術——PTC或熱泵。

PTC相當於電吹風、電熱取暖器
冬季裏如何舒適地駕駛電動車?保持座艙温度全靠PTC和熱泵技術

PTC是英文Positive Temperature Coefficient 的縮寫,指正温度係數熱敏電阻電加熱器,它是通過電阻的熱效應生產熱量的,自身就是熱源。

PTC空氣加熱器是用來加熱座艙最常見的一種,基本上大部分電動車都用這個。PTC通電後會一直處於恆温發熱,具有成本低、壽命長、安全的優勢。原理有點像家裏的吹風機,缺點就是能耗較高。

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PTC裏面也有一些較先進的,以蔚來ES8採用的是博格華納陶瓷PTC為例,它的工作目的是迅速提升座艙温度並清除擋風玻璃上的結霜。隨着温度上升,陶瓷棒的電阻也上升,電阻上升到一定程度後電流會隨之中斷,座艙的加熱隨之中斷或減少。

為了實現左右分區温度的不同,這款PTC採用全封裝式加熱棒與翅片設計相結合,可實現左右分區加熱控制。這樣的好處就是避免安裝左右兩個單區加熱器,降低成本也更加節能。

冬季裏如何舒適地駕駛電動車?保持座艙温度全靠PTC和熱泵技術

陶瓷PTC相比後面談到的熱泵技術,優點是低温下具有極低的電阻,所以座艙温度越低PTC升温就越快。所以你可以理解,在極端低温下,PTC比熱泵更有效。

熱泵相當於家用空調,把車外熱量搬運到車內

熱泵的工作原理是將熱量從低温處搬運到低温處,既能實現制熱,又可實現製冷。熱泵制熱,就是通過吸取車外空氣中的熱量,利用壓縮機將其輸送到車廂內。

冬季裏如何舒適地駕駛電動車?保持座艙温度全靠PTC和熱泵技術

這個與你家裏的空調,或者高檔的熱泵式乾衣機,空氣能熱水器道理一樣,都是通過壓縮機將外面的熱量“搬運”進來。相比於PTC,熱泵技術明顯增加電動車冬季續航里程。

冬季裏如何舒適地駕駛電動車?保持座艙温度全靠PTC和熱泵技術

例如特斯拉Model Y、現款的Model 3、寶馬ix3、大眾ID.4和奧迪Q4 e-tron等主流電動車都採用熱泵技術。先進熱泵技術將來自車內高壓模塊的廢熱,以及車外環境空氣的熱量用來提升或控制車內温度。這是這些電動車能在冬季獲得長續航的關鍵。

冬季裏如何舒適地駕駛電動車?保持座艙温度全靠PTC和熱泵技術

但熱泵技術有一個缺點,就和北方家裏空調冬天不制熱一樣——如果温度在零下,甚至更低,熱泵的效率就變低。還有車主反應Model Y的熱泵工作時有噪聲。

世事沒絕對,有時候需要PTC和熱泵雙管齊下

可以這樣理解,如果一款電動車只裝備了PTC,那麼肯定不如熱泵。但熱泵有時候並非PTC的替代,而是彌補它PTC的不足。個別新款電動車,是PTC和熱泵雙管齊下。

冬季裏如何舒適地駕駛電動車?保持座艙温度全靠PTC和熱泵技術
冬季裏如何舒適地駕駛電動車?保持座艙温度全靠PTC和熱泵技術

例如奧迪Q4 e-tron就採用熱泵系統(R744),可以實現幾種製冷模式和加熱模式場景的切換。但它同時也裝備了PTC,以應對極低温天氣。

在低温情況下,如駕駛員需要快速對車內温度進行提升,選裝熱泵(R744空調)裝置的車輛熱泵系統和PTC加熱器將共同工作。PTC加熱裝置會隨車內温度的提升逐漸退出工作,最終由熱泵系統完全接手。

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