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新能源汽车企业的热管理系统研发情况
2023-02-20 次浏览
新能源汽车热管理系统主要分为三大部分：座舱热管理、电池热管理、电机电控热管 理。相比于燃油车，新能源汽车的热管理系统主要新增了电池、电机电控的热管理，这两 大部分的热管理通常与汽车座舱热管理系统进行热量交互，从而又增加了汽车空调系统的 复杂程度。且在燃油车上，座舱暖风通常采用发动机冷却液的热量来制热，而在新能源汽 车中，便需要新增部件进行座舱的制热，如新增 PTC 加热器或者热泵。在新能源汽车中， 热管理系统直接关系着电池和电机电控系统的工作温度，其自身效率以及控制效果将显著 影响着最终的续航里程以及整车的安全。因此热管理系统在新能源汽车中更加重要。以上 诸多因素共同抬升了热管理系统在新能源汽车中的价值占比。
电动汽车正面临着前所未有的发展机遇,但在实际应用中,电动汽车仍然有一些亟待解决的问题,比如在极端的气候和驾驶条件下电池性能恶化,在低温环境下热泵系统效率急剧下降以及车外换热器的除霜问题等等。因此,对电动汽车热管理系统的研究是解决电动汽车实际应用的关键。本文总结了国内外电动汽车热管理系统的研究成果,从基本的三电(电池、电机/电控)热管理、热泵空调到集成热管理系统,对现有的研究现状进行了综述分析,并对未来电动汽车热管理系统的发展方向和趋势进行了预测和展望,对于今后电动汽车热管理系统的研究和工程应用具有指导意义。
囯内新能源汽车高速发展，带来了更多的零部件配套机遇。国内企业，如三花智控、银轮股份、奧特佳、拓普集团等，近几年积极布局新能源热管理领域，获得了造车新势力、国内外主机厂等新能源车企的热管理产品订单，实现了新能源汽车核心技术能力的向上突破。
新能源汽车热管理供应商业务布局
来源：佐思汽研《2022年新能源汽车热管理系统行业研究报告》
各系统零部件市场和技术趋势
佐思汽研《2022年新能源汽车热管理系统行业研究报告》中，汇总分析了新能源汽车热管理系统集成方案十二大供应商、热泵空调十大供应商、电动压缩机十大供应商、电子水泵十大供应商、电池热管理系统七大供应商、热管理系统管路六大供应商、热交换器五大供应商、电子膨胀阀四大供应商。
部分热泵空调供应商业务进展
来源：佐思汽研《2022年新能源汽车热管理系统行业研究报告》
汽车热管理系统就是控制整车的热量，保证驾乘人员、电池、电机、其他部件等都在舒适的温度环境内。而新能源汽车对热管理要求更高，成本大约是燃油车的三倍以上，不仅新增了电池热管理系统，还带来产品的替换和升级。同时新能源汽车部件对温度更加敏感，所以对零部件要求更高，对各部件直接协调工作要求更细致。
在这种情况下，新能源汽车主机厂纷纷推出独有的热管理系统方案，主导热管理解决方案的开发，定制化特征显著。
部分主机厂热管理系统技术特点
来源：佐思汽研《2022年新能源汽车热管理系统行业研究报告》
以比亚迪为例，比亚迪全新的e3.0平台实现热泵集成化，在e平台3.0架构下，一体化的热管理系统不再单纯将驾驶舱空调系统、刀片电池热管理控制系统进行简单的整合。
从设计思路上，这套热管理系统类似特斯拉集成化的阀岛方案，对冷媒回路大规模集成，阀岛结构把制冷剂回路大部分控制组件进行了集成，分成了电动压缩机、前端模块、热管理集成模块和车内冷凝器和蒸发器三大块，通过和电驱动系统进行软件控制。
从结构上，e平台3.0架构下的基于BC系列热泵空调一体化热管理系统首先降低了能耗损失，不仅仅围绕驾驶舱和动力电池进行冷量与热量的交互，而是在域控制层面由BYD OS操作系统控制，将冷量直接送至刀片电池和驾驶舱，将热量从电驱动系统、驾驶舱和刀片电池三者间进行传递。