特斯拉第二代热管理技术在Model 3上的应用,通过集成2个电子水泵、1个chiller、1个三通阀和1个四通阀,实现了热管理回路中阀、泵、交换器的初步集成。这一集成阀体,即Super bottle,显著减少了不必要的阀体和泵体数量,从而降低成本并简化了管路结构,降低了整车质量。
Model 3的热管理回路与Model S相比,由于使用了集成阀体,节省了1个W-PTC、1个电子水泵、1个膨胀水壶、1个三通阀、1个冷凝器以及2个电子风扇,共计价值量2655元(不包括管路价值)。此外,Model 3还通过优化管路设计,整合了ADAS控制器和电池包管理模块,并加入油冷模块,大幅提升了热管理效率。
汽车空调回路分析显示,当座舱需要加热时,A-PTC开始工作,鼓风机将低温风打到PTC上加热,热风由隐藏式出风口吹出;当座舱需要冷却时,压缩机将冷媒压缩并输送到蒸发器中,电子膨胀阀关闭,热力膨胀阀工作,冷媒在蒸发器内吸收外部热量,并由鼓风机吹出冷风。
电池热管理回路分析显示,当电池需要加热时,利用电机余热来加热电池包;当电池需要冷却时,通过Chiller与汽车空调回路进行热交换,实现电池包降温的功能。
电机热管理回路分析显示,当电机需要冷却时,冷却液从上方电子水泵流出,经过充电机、电控等功率部件,再抵达低温散热水箱降温,之后冷却液可以分别从四通阀口E或者四通阀口A流入Super bottle,完成电机冷却循环。
Model 3的热管理回路在构造上更为简洁,同时更有效地利用电机和座舱的余热来加热电池包,并节省了串联在电池热管理回路中的W-PTC,节省了将近1000元的成本。
特斯拉第二代热管理技术在价值量上相较于第一代Model S减少了2655元,主要体现在电池回路、电机回路和空调回路的成本减少。此外,Model 3在电机热管理回路中使用了Super bottle实现阀体和泵体的集成化,因此在电池回路和汽车空调回路中节省了多个零部件。
Super bottle不仅作为膨胀水壶使用,还集成了两个电子水泵、一个水-水换热器、1个三通阀和1个四通阀,是一种中型集成换热模块。当电池需要升温时,通过多通阀体将电池回路和电机回路串联,利用电机余热加热电池包。当电池包不需要使用电机余热加热时,多通阀口位置切换,使电池回路和电机回路各自独立运行。
Model Y的热管理在Model 3的基础上完成了迭代,并具备四大亮点技术:阀体集成技术、电机堵转技术、多功能热泵技术和智能热管理算法。这些技术壁垒极高,是热管理行业内其他玩家难以逾越的高峰。Model Y的热管理回路复杂,但从汽车空调回路中的热泵子回路来看,就能实现包括制冷、制热、预热、强制冷却、除雾、除湿、除霜等十二种功能。
Model Y的热管理在硬件和软件两方面的发展趋势是集成化和智能化。在硬件方面,Model Y通过集成式八通阀和电机堵转技术,实现了热管理回路的模块化打包,减少了阀体数量和管路连接件数量,降低了零件成本和装配成本。在软件方面,Model Y通过智能热管理算法,根据外部环境温度、电机系统温度、电池组温度和座舱温度等参数,综合协调各个子系统相互配合,实现最佳的整车热体验和更长的续航里程。
随着技术的突破和政策的明朗,热泵空调因其出色的COP比例将被更多主机厂使用,我们预计对于售价在15万元以上的新能源汽车而言,热泵系统将成为标配。同时,随着成本的降低,热泵系统有望被售价更低的A00级EV所搭载。此外,环保意识的增强也推动了空调冷媒的升级,R1234yf冷媒因其成本较低且可兼容现有热泵零件而受到青睐,但R744(二氧化碳)冷媒热泵空调在零下20度的制热效果更为优异,但成本相对较高。
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