燃油汽车暖风空调的热源来自于发动机散发的热量,但新能源电动车没有了可以散发大量热量的发动机,只能找外部设备提供热量。而这外援就是PTC以及热泵。两者的主要区别在于:PTC制热=制造热量,热泵制热=搬运外部热量。
PTC(Positive Temperature Coefficient)通过给热敏电阻通电,使得电阻发热来提高温度。PTC制热最主要的问题就是耗电,在很大程度上影响了电动汽车续航里程。很多车主抱怨电动汽车续航里程缩水太多,部分原因就在于PTC制热耗电上,加上冬天寒冷天气下,动力电池内的物质活性下降,放电效率不高,续航里程也会大打折扣。
热泵原理示意图
而热泵技术则是把热量从一个外界搬运至乘员舱内,热泵工作原理如下:
1.泵体吸收外界空气,冷媒遇外界空气后在低压区吸热储能变成蒸汽;
2.加压进入高压区放热冷凝;
3.重新通过减压阀进入低压区继续吸热。
因为乘员舱获得的热量=消耗的电能+外界吸进来的热能,因此热能效比(吸收的热能+消耗电能)/消耗电能)一定大于1,让1kW电功率能够产生1.5kW甚至2kW的热量。
因此,在不考虑成本的前提下,效果最好当然是两者结合,当环境温度过低热泵工作效果差时,启动PTC作为备用热源。但这是一个比较复杂的系统,需要精确判断PTC与热泵什么时候同时工作,什么时候独立工作,不同的工作模式还需要不同的管道,一系列的技术问题亟待解决。