事实上,伴随热泵空调而来的是纯电动汽车低温续航竞争的开始。至于说凯迪拉克LYRIQ不一样的地方,概括起来便是采取了更进一步不太受低温影响的方案。
空调冬季到底会影响纯电动多少续航?
Model Y是特斯拉第一次配备热泵空调,此前的Model S、X、3都采取了传统PTC空调(普通理解为烤面包机或者电暖气),结果非常拉胯,拉胯程度大大影响用户体验。
外洋媒体《Car&Driver》针对特斯拉Model 3长续航版在密歇根克莱斯克试车场进行了一场测试---3.3℃的环境下,以110km/h的速率稳定行驶,测试完备关闭空调、22℃以及空调和座椅加热火力全开三种状态下,特斯拉Model 3长续航版的续航能力。结果如下:
完备关闭空调,特斯拉Model 3的电耗为34.4KWh/100英里(百公里21.5度),续航里程234英里(376公里);
自动空调设置为22℃,电耗为40.2 KWh/100英里(百公里25度),比关闭空调时能耗上升17%,续航里程只有200英里(322公里);
空调和座椅加热火力全开,电耗攀升至46.6 KWh/100英里(百公里29度),续航里程只有176英里(278公里);
玄色为电耗,灰色为续航
也就说PTC空调火力全开比关闭时能耗多出了35%,续航里程减少了靠近100公里。这还是在电池受到低温影响的根本上打算得来的,打消这个成分,比例可能会达到夸年夜的40%,后果非常严重。
额外提一嘴,温度、速率以及空调是纯电动汽车冬季续航的去世敌人。只管3.3℃没有特殊低,但依然具有参考意义,毕竟我国秦岭淮河以南冬季很少低于0℃,加上110km/h的时速,《Car&Driver》的这个条件一点也不EZ。
热泵空调为什么没有遍及?
PTC空调灾害式的体验之后,特斯拉决定采取热泵空调。热泵空调事实上非但不是一项全新的技能,而且运用非常广泛。
我们不生产热量,我们只是大自然的搬运工
热泵的紧张事情是把热量从热源搬运到须要的地方。大略的理解便是一个逆运作的空调、冰箱。利用介质在气态和液态之间的变革,液态接管热量成为气态,利用压缩机转换为液态并开释热量,实现了将热量的搬运。
既然这么遍及,为什么热泵空调在纯电动汽车上没有遍及?缘故原由是热泵空调的介质在非常低温下会结冰(无法事情)。不过,随着技能发展,未来热泵空调有望在-20℃下事情,凯迪拉克LYRIQ目前做到了-10℃正常事情。
理论上的300%
与PTC空调比较,热泵空调不产生热量而是搬运热量,以是PTC空调100%的效率,热泵空调能做到300%,也便是原来丢失100公里续航,现在只须要30公里,包括电池加热所须要的能量都可以大幅减少,连续优化还可以更小,彻底办理纯电动车夏天不能开空调、冬天不能开暖气的问题。
不过,追求集成化的特斯拉在热泵空调上选择了一条不屈常的路。为了照顾整车空间支配,特斯拉的热泵空调零部件险些都是不太通用的定制件。虽然实现了预期效果,但这有利有弊。
优点是,集成化哀求高,可以压缩体积,担保热泵空调的效率以及比PTC空调更舒适的感想熏染(电暖器和空调在制热上的感想熏染有很大不同)。
缺陷便是定制零部件的本钱非常高,而且又追求集成化,导致可靠性降落。一旦发生故障,维修对钱包会是非常痛楚的折磨。当然,这也是特斯拉一向的做法。
那么,凯迪拉克LYRIQ有啥不一样的?
就投入和产出而言,采取热泵空调比较PTC空调会带来额外30%-50%的本钱,但如果通过增加电池办理PTC续航不敷的问题,本钱会增加150%-450%,以是热泵空调「物美价廉」,会是主流。
问题是特斯拉和凯迪拉克虽然都是热泵空调,但方向不同、方案不同,详细效果也千差万别。凯迪拉克LYRIQ会更在意可靠性和稳定性,而且在密歇根的美国人本身就生活在雪窖冰天里,以是GM会更在意低温下的空调表现。
凯迪拉克LYRIQ「分歧凡响」的地方是采取了双热源的观点。为了区分市情上其他热泵空调,凯迪拉克将这套系统命名为「BEV Heat高效综合热管理系统」(下称BEV Heat)。
要理解这个双热源非常随意马虎。燃油车有60%的能量丢失以及触手可得的废热,纯电动汽车携带的能量和产生的热量都非常少,以是哪怕一点点的热量都弥足宝贵。于是乎,人们就关注到了纯电动车的电气设备、电动机以及电池组事情时产生的热量。
凯迪拉克LYRIQ双热源的出发点便是这儿。除了热泵空调重点的外界热量交流之外,将这部分热量也利用起来,创造另一个热源。
事实上,2017年行业就曾经针对这部分热量设计过一个大略的废热循环网络管路,对这部分管路进行预热,所储存的热量可以知足车辆50公里乘员舱需求。
凯迪拉克LYRIQ将这部分变成了BEV Heat系统的一部分,推出了Pre-Condition功能。简而言之,凯迪拉克LYRIQ低温充电时会将热量提前储存在电池冷却液里,这部分热量基本可以知足日常通勤1-2小时的制暖需求,也便是说日常驾驶开空调不会额外花费续航里程。
随着车辆运转,电机、电池一旦产生多余热量就会被电池冷却液接管,用以加热乘员舱,减少对电池能量的依赖。
可能有人会问,这部分能产生多少能量,有多少帮助?
虽然没有官方数据,根据此提高行过的测试总结,凯迪拉克LYRIQ支配的这套热采集系统,0℃时采集电机热量并打算损耗,功率可以达到2.2千瓦。采集电气电路热量同时考虑损耗能达到1.6千瓦,这样就意味着这套系统的热功率可以达到3.8千瓦。即便是在-8℃的寒冷中,这套系统的功率也能达到3.5千瓦。
Hanon Systems早期针对类似系统做过的试验。如果只有热泵空调,没有这套系统,热泵空调只能节省17%的能量,加上这套采集系统,数据可以跃升至83%。就算关闭热泵空调,只利用凯迪拉克LYRIQ Pre-Condition这样的预处理功能,也能节省49%能量,换算成数字便是增加至少30-45公里续航。这个数据非常有「冲击力」。
凯迪拉克LYRIQ BEV Heat最分歧凡响的地方就在这。全体BEV Heat系统无法只用一个「热泵空调」概括。事实上在热泵空调背后,还隐蔽着一个更大的BOSS,这个热网络系统不但在空气热源之外增加了电机、电控等剩余热源组成了双热源,而且实际效果和体验远超空气热源,这一点从比例上也看的出来。
以是,比较PTC空调,热泵空调理论上效率可以提升三倍,其余通过对电机、电池、电气管路热量捕捉,这一效率险些又可以翻倍,尽可能避免了冬季空调能量花费过多的环境。
凯迪拉克LYRIQ把热泵空调的竞争拉到了一个新的层次。
末了的末了,我认为北方用户,尤其是秦岭淮河以北的用户在购车时该当要特殊把稳热泵空调,个别车型在入门版上是不供应的。