相较于传统燃油车热管理的对象为发动机、变速箱和空调等系统,新能源汽车的热管理新增了动力电池、电驱动等热管理对象。 从内燃机到电动车零部件的变化
传统燃油车汽车热管理系统
新能源汽车热管理系统 新能源汽车产业链中游主要包括空调热管理系统、电机电控冷却系统以及电池热管理系统等模块或者总成,由上游水泵、冷凝器等零部件组装而成,为下游整车提供功能安全和使用寿命的保障。新能源热管理系统产业链中产品更复杂:由于其热管理系统的覆盖范围、实现方式相较传统燃油汽车发生了较大改变,其对于零部件节能性、安全性等方面的要求相对更高。上游零部件中新增了Chiller、PCT加热器、四通阀等零部件,中游热管理系统中的热泵空调系统、电池冷却系统使得系统复杂程度进一步上升。 新能源汽车产业链
关键部件解析 小结: 新能源汽车热管理系统部件趋于多样化和电气化,复杂性更高,带来新增市场机会。 新能源车汽车整车热管理系统=电池热管理+汽车空调系统+电驱动及电子功率件冷却系统。
电动汽车在冬季续行里程变短是目前实际应用中的最大问题。尤其是在北方气温低于零度的情况下,续航里程大幅降低,直接影响车辆的使用。蓄电池在低温环境下,充放电能力会严重降低 ,导致续行里程大幅缩水。若对蓄电池进行加热,使蓄电池维持在最佳工作温度区间,就可以使车辆续航里程得到提升。 影响续行里程变化量最大的因素是行驶车速和环境温度,当车辆行驶时速大于60 km后 ,速度越高耗能越高。当环境温度处于零度以下时,温度越低耗能越高,当气温在-10°C时,车辆续行里程相对于气温22°C时会降低近一半。其中很大一部分原因是在车内加热消耗了较多的电能。现代纯电动汽车的热管理系统非常重要。很多车都十分重视热管理,尤其在冬季,相对于普通的纯电动汽车,优秀的热管理系统的可增加15 % ~ 18 % 的续行里程。PTC结构简单、成本低,是目前汽车市场主流的制热部件,但其存在能耗高的先天缺陷。热泵虽然存在一定的技术壁垒,但是常温下能效比(COP)超过2,理论能耗仅为PTC的一半左右,但是以R134a为冷媒的热泵系统在低温环境下的制热效果较差,仍需PTC辅热。
目前使用最广的制冷剂为R134a,更环保R1234yf冷媒的热泵可兼容现有热泵主要零件,技术替代成本低,但美国杜邦和霍尼韦尔的专利仍在保护期,成本较高。R744(二氧化碳)冷媒热泵在低温情况下的制热效果更优,但需要对系统进行耐高压的重新设计,技术替代成本较高,这也是限制该技术量产上车的主要桎梏。但受R744极低成本的驱动,目前业内已有部分企业开始布局该冷媒,未来极可能成为主流技术方向。CO2作为一种较新型的空调制冷剂,由于其化学性质与传统制冷存在较大的差别,因此其运行条件也与传统制冷剂存在较大差异,对管路要求将会更严格:
目前,满足CO2管路要求的集中度较低,外资/合资企业市场份额较大。 汽车空调管路供应商 小结:
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