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新能源汽车:为了缓解里程焦虑,零部件巨头比拼热管理系统
发布时间:2019-05-20发布者: tongyu 浏览量:阅读:加载中...
不仅是里程焦虑,新能源汽车的电池安全焦虑、寿命焦虑都与热管理系统有关。作为新能源汽车除“三电”之外的核心技术之一,热管理系统已成为国内外车企角逐的又一“竞技场”。

不仅是特斯拉、宝马、上汽、比亚迪、蔚来等国内外整车企业在电动车型上加大了整车级热管理的关注力度,而且法雷奥、马勒、大陆集团、博格华纳、莱茵金属等国际零部件巨头,以及华域汽车、三花智控等国内零部件企业也正在加速抢滩新能源汽车热管理系统市场。

抢滩热管理系统市场

在上海车展上,法雷奥展示了其适用于多场景、多气候的热管理系统与舱内舒适解决方案,包括创新的热泵系统,其采用制冷剂将空气能量转化为动力,对车舱进行有效加热、制冷与除雾。


马勒热管理系统中的热泵可以将电池、牵引电机和电力电子这些元件产生的热能集中起来,并让它们升级来为车厢供暖。“我们已经获得了热泵的批产项目,其首个批量生产项目将会在中国。”马勒集团管理董事会主席兼首席执行官向媒体透露。马勒还正在与佛吉亚合作开发创新性的座舱热能管理技术。

在博格华纳包括座舱和电池加热器在内的全方位热管理解决方案中,高效的电池加热器具有快速响应特性,可实现最佳的电池和座舱温度管理。而高压座舱加热器凭借分区加热和核心温度传感能力,能营造出舒适的座舱内部空间。

伟巴斯特还将热管理系统集成在下壳体中,使得系统集成度更高,热管理更高效。

大陆集团展示的热管理系统采用了新型多通阀-冷却液流量控制阀等新技术,以更节能的方式满足整车加热和冷却需求。首批应用于电动汽车的热管理系统计划于2019年年底在中国开始量产。

热泵空调保证低能耗制热

目前,大多数电动汽车主要由电加热器提升温度,导致续航里程以及充电周期缩短。如何应对多变,甚至极端的气候条件,在提升乘车舒适度的同时,确保最优续航里程,是电动车开发过程中必须解决的问题。

在电动汽车上,电池及电驱系统取代了发动机,电动车空调系统与传统汽车空调系统相比有了很大的变化。首先是制冷模式,制冷剂循环动力源由电动压缩机提供;其次是制热模式,需要寻找替代发动机冷却液的热源,如PTC、水加热循环等。从趋势来看,要保证低能耗制热,热泵空调是较佳解决方案,其效能系数比PTC加热高出2-3倍,续航里程由此可增加20%以上,日产Leaf、丰田普锐斯、宝马i3、大众电动高尔夫等车型均已量产装车。预计到2020年,国内热泵渗透率可达10%,到2025年可达30%。

热泵空调系统在制冷及制热模式下共用一套制冷剂循环系统,通过电磁阀、电子膨胀阀及电动压缩机的切换及控制,实现制冷、制热、除湿等功能。

当前,电装、法雷奥、翰昂、马勒等国际热管理巨头均已推出车载热泵空调系统,国内部分零部件企业也开始形成供应体系。其中值得一提的是,华域汽车旗下华域三电拥有热泵空调系统设计及核心零部件的自主知识产权。冬季打开暖风空调,与使用高压PTC提供热源的空调系统相比,整车续航里程能增加30%左右。搭载该项热泵空调系统的荣威Ei5和MARVEL X在打开暖风时,整车冬季续航里程的表现依然出色。

自燃主因是电池热失控

新能源汽车的热管理系统主要由汽车空调系统、电池热管理系统、电机电控冷却系统、减速器冷却系统四个部分组成。

随着电动车车载电量的增加和电池能量密度的提高,电池热管理系统的技术水平不仅直接影响到续驶里程的表现,也关系到电动汽车的安全性。新能源汽车热管理系统的管理对象也从座舱延伸到了电池、电机电控等领域。

根据国家市场监管总局的舆情信息显示,2018年发生了40余起新能源汽车起火事件。电动车自燃的主要原因,在很大程度上是因为电动车电池热失控转为热蔓延,从而造成事故。通俗点讲,热失控就是保护电池稳定的热管理系统因设计缺陷等原因失灵,导致电池过热,进而引发自燃。


电池热管理系统就是通过技术手段,让电池始终处于45℃以内的正常工作状态,即便电池组中有个别电池出现温度过高的情况,热管理系统也能及时发现、报警,并进行适当的干预。

森萨塔率先在上海车展上推出了中国区研发团队主导研发的电池热失控智能监测方案。将相关产品放置在电池包内,可对电池实现24小时监测和自诊断,能快速对热失控现象做出响应,避免状况恶化。预计该产品将从明年开始应用到量产车上。

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