让电动汽车在冬天也能开着空调

日前，全球首款纯电动互联网休旅车荣威Ei5上市。该车在国内首次实现“热泵空调”的量产上市，填补了国内新能源汽车空调系统开发的空白。目前，落地该技术的上汽“高效车用空调系统技术创新”项目荣获“上海市科学技术进步奖”三等奖。

冬天开空调不焦虑

在传统燃油车上，空调运转的动力和制热所需的热源都来自发动机；而电动汽车由于没有发动机，因此无法使用传统的车载空调系统。

绝大多数车企都是通过加装电驱动机和电加热器来简单地恢复动力源和热源，其结果相当于在车上加装了一台大功率暖风机，造成车辆“冬天开空调太耗电”“续航衰减快”等问题。

对此，上海汽车集团股份有限公司乘用车分公司决定在荣威Ei5上引入“热泵空调”，从源头为用户解决“里程焦虑”问题。

据上汽乘用车空调冷却系统工程师牛凤仙介绍，“热泵”在本质上是一种热源转移装置，家用空调所使用的就是此类技术。“其制热的原理是，通过电力驱动压缩机，使制冷剂完成‘逆卡诺循环’，由此将制冷剂蒸发过程中所吸收的车外环境热量和压缩机工作产生的热量转移到车内，制热效率大大优于追求等能转化的电加热系统。”

最终，荣威Ei5热泵空调实测的“里程折损率”仅为12%，而这一数值在采用PTC方案的其他品牌电动汽车上则高达35%-40%。

“在荣威Ei5上，冬天空调可以大胆地用。”上汽乘用车空调冷却系统高级经理潘乐燕自豪地说，“同时，我们还增加了制冷除湿和制热除霜两个工况，使Ei5热泵空调成为全球首个支持全工况运行的空调系统。”

需要勇气，更考验实力

华域三电汽车空调有限公司是荣威Ei5热泵空调的配套商。该公司空调系统部副经理马文彬表示，做车载热泵空调项目，需要勇气，更考验实力。从产品设计上看，荣威Ei5所搭载的热泵空调是在保留传统车载空调制冷系统的基础上，又增添了一组复杂的制热系统，“其部件数量是传统车载空调的4倍左右，设计图纸看上去就像上海地铁线一样复杂。相比之下，传统车载空调不过是其中一条。”马文彬说。

此外，最为重要的是，项目团队还要关注并解决这套热泵系统的“工作环境适应”问题。面对汽车上的震动、运动、环境变化等各种工况，系统可能会出现功能失效等情况。

在一次低温、高湿环境路试中，项目团队遇到了“热泵室外换热器结霜”问题，空调制热效率因此受到影响。对此，上汽乘用车团队利用斑马系统自带的天气预报功能，指导华域三电让空调系统做出结霜预判和提前处理，最终，双方通过成本最优的方式较好地解决了该难题。

就这样，面对重重挑战，上汽乘用车项目团队充分整合自身的整车资源和华域三电的配套技术优势，不断优化空调系统性能。最终，项目团队创新开发出支持量产的热泵系统，并率先实现了车载热泵空调的全工况运行。