随着新能源汽车的普及,冬季取暖问题也成为了用户关注的焦点。不同于传统燃油车,新能源汽车无法利用发动机的废热来加热车舱,而需要采用专门的加热器来满足冬季取暖需求。目前,新能源汽车加热器的技术主要有三种:电加热器、柴油加热器和热泵系统。
电加热器是目前最常见的新能源汽车加热方案,其原理是利用电池供电的电阻元件将电能转化为热能,从而加热空气或水。电加热器可以分为风PTC和水PTC两种类型,风PTC直接加热空气,水PTC通过加热水间接加热空气。PTC是正温度系数的缩写,意思是温度越高电阻越大,呈正相关性。这样可以实现自动控制最高温度,避免过热和浪涌电流。
电加热器的优点是结构简单、响应快、可靠性高、成本低,但缺点是效率低、耗电量大、影响续航里程。根据观研天下统计,新能源汽车用PTC电加热器的单车价值在800-1500元,价值占比在25.63%左右,是新能源汽车热管理系统中的最大成本要素。
除了PTC电加热器外,还有一种膜加热方案,其原理是将绝缘介质、加热电阻、导体材料、保护介质等材料,通过高温烧结到特定基底金属上而成。膜加热方案可以将基底的机构制作成平板、圆管形状。膜加热方案的优点是重量轻、体积小、布置灵活、效率高,但缺点是技术难度大、成本高、可靠性待验证。
柴油加热器是一种比较特别的新能源汽车加热方案,其原理是利用柴油作为外部能源,在燃烧室内将雾化柴油点燃加热空气,并通过风机送入车舱或电池箱。柴油加热器在商用车、房车等领域已经得到了广泛应用。威马EX5就采用了伟巴斯特的柴油加热器来解决冬季取暖问题。
柴油加热器的优点是不依赖于电池供电、不影响续航里程、制热效果好、成本低,但缺点是需要额外添加柴油箱、增加重量和空间占用、增加排放和噪音。
热泵系统是一种新兴的新能源汽车加热方案,其原理是利用制冷剂在压缩机和膨胀阀之间循环流动,在不同压力下发生相变,从而吸收和释放热量。热泵系统可以利用环境中的空气热、动力总成的废热、自身压缩机做功等多种热源,以大于1的效率用于车舱和电池加热。
热泵系统的优点是效率高、耗电量低、节省续航里程、可逆制冷制热,但缺点是结构复杂、响应慢、可靠性低、成本高。目前,比亚迪、特斯拉等品牌已经在部分车型上采用了热泵系统。
新能源汽车加热器的技术发展与市场前景,与新能源汽车的整体发展密切相关。随着用户对新能源汽车的续航里程、舒适性、安全性等方面的要求不断提高,新能源汽车加热器的技术也将不断创新和优化,以满足不同环境和不同需求的加热问题。从目前的技术趋势来看,电加热器仍然是主流方案,但热泵系统有望在未来逐渐取代电加热器,成为新能源汽车加热器的最佳选择。