近年來，國內(nèi)新能源產(chǎn)業(yè)鏈對于冬季續(xù)航問題愈發(fā)關(guān)注，空調(diào)作為新能源汽車能量消耗大戶，堪稱“電老虎”，冬季空調(diào)的耗電量也是影響整車?yán)m(xù)航里程的因素之一，尤其是在寒冷地區(qū)，低溫制熱問題更是痛中之痛。
低溫環(huán)境會對電池的各項性能產(chǎn)生負(fù)面影響，這不僅在純電汽車上存在，同樣也是混動汽車要面對的痛點。以目前大規(guī)模上車的鋰離子電池來說，低溫會使電池內(nèi)部的電阻增大，導(dǎo)致電池實際供電功率下降。同時，低溫下電解質(zhì)活性降低，電池可提供的總?cè)萘繙p少，再加上冬季低溫情況下，車輛會加快消耗能量來獲得動力及保證安全啟動，綜合起來導(dǎo)致電動車電池會有較大程度衰減。
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事實上，電動車的供暖原理和燃油車有所不同，燃油車有水箱，可以利用發(fā)動機(jī)余熱進(jìn)行供暖，整個過程除了風(fēng)機(jī)工作消耗一小部分電量外，幾乎不會有額外的消耗。但電動車卻沒有，只能通過用電加熱的方式來提供暖氣，就如同室內(nèi)取暖的電熱爐一樣，這對于以電池為動力來源的汽車是一個嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。
目前，新能源汽車的空調(diào)加熱器一般有兩種，空氣型電加熱器、水暖式電加熱器，都是直接或間接通過通過電能使低溫空氣升溫輸送給乘員艙達(dá)到采暖的效果。因為是純粹的電能向熱能的轉(zhuǎn)換，而且制熱過程中會有一部分熱量損失，整個采暖系統(tǒng)的效率會降低，這也就意味著需要2kW的采暖功率才能讓乘客達(dá)到舒適溫度，那么至少需要2kW以上的電功率來實現(xiàn)。
以PTC加熱為例，一般情況下每小時電耗在3-5度左右，也就是說，對于電量普遍在40-50度的家用轎車，即使車停著不動，開一個小時空調(diào)，續(xù)航就會下降10%-15%。何況在冬季時電池性能普遍下降，續(xù)航里程本就大打折扣。當(dāng)然，當(dāng)車內(nèi)溫度穩(wěn)定后，加熱功率也會下降，但一般還是需要持續(xù)保持1-2KW的加熱功率。
因此新能源產(chǎn)業(yè)鏈也陸續(xù)研發(fā)了包括熱泵空調(diào)、水加熱器等技術(shù)，且部分技術(shù)已躋身世界先進(jìn)行列。例如特斯拉率先在 Model Y 上推出熱泵空調(diào)，通過改變電動車空調(diào)制冷劑的流向，使冬天電動車內(nèi)的蒸發(fā)器在反向循環(huán)中充當(dāng)冷凝器放熱，從而形成"熱源"。因此只需要消耗小部分電能，就能將外界大量熱量，搬運(yùn)"泵"進(jìn)純電動汽車內(nèi)，成為熱泵。
但是雖然這種熱泵空調(diào)的功耗確實更低，但面對氣溫非常低的情況則很難發(fā)揮作用，根據(jù)試驗數(shù)據(jù)，早期熱泵空調(diào)在室外溫度接近-18℃時，耗費(fèi)1焦耳的能量，也大概只能搬運(yùn)1焦耳的能量。
從熱泵的例子可以看出，問題的核心實際上是能量問題——首先電芯性能在低溫下的下降，導(dǎo)致制熱比制冷能耗更大，再加上動力系統(tǒng)效率的降低，還有續(xù)航里程精準(zhǔn)度下降也容易引起顧客的里程焦慮。針對這一問題，當(dāng)前最重要的是提升整車集成的技術(shù)水平，也就是電動汽車的節(jié)能水平，而這也成為國內(nèi)新能源產(chǎn)業(yè)鏈解決這一痛點問題的思路。
根據(jù)最近的趨勢來看，薄膜型水加熱器也在近年來不斷受到關(guān)注。傳統(tǒng)的新能源汽車水加熱器使用的是PTC陶瓷片發(fā)熱技術(shù)，這種技術(shù)因為自身材料特性以及復(fù)雜的生產(chǎn)過程，其工作電壓上限，通常為750V，無法滿足額定800V電壓的需求，在應(yīng)用到800V高壓條件下時，其絕緣耐壓性能受到相當(dāng)大的挑戰(zhàn)。
面對800V或更高的電壓，需要從根本上改變技術(shù)路線。與以電阻絲加熱和 PTC 加熱為代表的上一代技術(shù)路徑相比，薄膜加熱的優(yōu)勢在于安全性更好、性能更優(yōu)并且整體性價比更高，可以更好地滿足新能源汽車熱管理的需求。薄膜加熱技術(shù)可以實現(xiàn)"一機(jī)二用"，為駕駛艙和電池系統(tǒng)同時提供加熱保溫，降低了整車成本。
將傳統(tǒng)的 PTC 型水加熱器在應(yīng)用到 800V 高壓條件下時，往往會存在較明顯的絕緣問題，給整車帶來安全性問題。而薄膜加熱技術(shù)用水管代替高壓線束，既降低了間接成本，也提高了系統(tǒng)的可靠程度，能夠應(yīng)對 800V 以上電壓，有效解決當(dāng)下和未來新能源汽車電池低溫快充所遇到的問題。
這一技術(shù)目前也已被我國新能源產(chǎn)業(yè)鏈牢牢掌握，就在前不久，國內(nèi)首臺自主研發(fā)的 800V 10kW 薄膜型水加熱器在鎮(zhèn)江海姆霍茲公司鎮(zhèn)江工廠成功量產(chǎn)并交付海外客戶，而在全球范圍內(nèi)，目前僅有為數(shù)不多的國外汽車零部件企業(yè)掌握該技術(shù)。
據(jù)愛企查數(shù)據(jù)可以看到，鎮(zhèn)江海姆霍茲傳熱傳動系統(tǒng)有限公司成立于江蘇省鎮(zhèn)江市,致力于國際領(lǐng)先的新能源汽車高效熱管理系統(tǒng)產(chǎn)品的研發(fā)、制造和銷售。其主要產(chǎn)品為薄膜型水暖電加熱器,為新能源汽車提供駕駛室暖風(fēng)以及動力電池冬季升溫所需要的“熱”,從而在滿足乘客舒適性需求的同時,有效的解決新能源汽車電池低溫快充所遇到的痛點問題。
海姆霍茲通過自主創(chuàng)新，逐一突破薄膜水暖電加熱器一系列關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)自主知識產(chǎn)權(quán)的薄膜型水加熱器產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化。更大功率的800V產(chǎn)品成功量產(chǎn)，不僅為快速充電提供了大功率加熱解決方案，也將為下一代1000V及1250V電壓平臺以及更寬功率范圍的產(chǎn)品做好儲備，同時為新能源汽車技術(shù)向更高的電壓進(jìn)化發(fā)展打下基礎(chǔ)。
隨著我國新能源產(chǎn)業(yè)鏈的不斷成熟，國產(chǎn)新能源汽車已經(jīng)擁有足夠?qū)嵙φ驹趪H舞臺，我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈背后，正一步步凸顯的 " 硬科技 " 實力。站在消費(fèi)者角度，在這些硬科技實力支撐下，也許要不了多久，讓人頭疼新能源汽車冬季續(xù)航問題將不再是問題，冬天也好開的新能源車也許會成為大家選購國產(chǎn)新能源車的又一個重要因素。
