全域集成架构“零热害”,热泵破局极寒续航

发布时间:2025-09-02 05:32

在寒冷地区,热泵供暖是比集中供暖更节能的选择。 #生活技巧# #居家生活技巧# #节省能源技巧# #热泵供暖#

引言

      在电动化浪潮下,热管理技术正从幕后走向台前,成为定义新能源车续航、安全与舒适性的关键变量。奇瑞以整车厂为主导,构建覆盖空调舒适、系统冷却、电池热管理与热安全保护四大模块的“全域集成一体化”热管理架构,努力实现“零热害”目标,并在极寒热泵续航、新冷媒技术、多气候地域适配等方面取得显著进展。面对全球市场差异化需求,奇瑞持续推进系统级创新与国际合作,展现出中国车企在热管理领域的头部技术实力与战略视野。

     《热变量》专访是——TIMER热管理平台旗下连续10多年持续跟踪报道新能源汽车热管理产业的特别栏目,本次专访特邀Timer热管理平台发起人、AIAA联盟副理事长兼秘书长、嘉之道汽车董事长徐锦泉先生领衔采访,对话奇瑞汽车热管理技术专家刘征宇博士。刘博士深入介绍了奇瑞在新能源热管理领域的系统布局与技术突破。

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发展全域集成热管理,

奇瑞作为整车厂主导架构

刘征宇博士介绍奇瑞热管理涵盖空调舒适、系统冷却(发动机/发电机/高阶辅助驾驶)、电池热管理及热安全保护四大块,正向“全域集成一体化”迈进。他强调奇瑞在热保护上“万无一失”,尤其关注增程式混动带来的新挑战。在供应商合作上,奇瑞坚持主机厂主导架构设计和技术策略,掌握核心技术。

《热变量》: 热管理主要涵盖哪些部分?在热管理方面,奇瑞是否已实现系统级的一体化开发?

刘征宇:热管理主要包括四大块:空调系统,包括除霜除雾,关系到舒适性;动力单元冷却系统、电池热管理系统和热害安全保护机制,防止系统过热造成故障或危险。目前模块化设计已普遍存在于奇瑞。我们正朝着“全域集成一体化”热管理系统迈进,例如在纯电车型中,电池、驱动、电控冷却系统已统一集成。同时我们也与供应商合作,在软件开发层面推进整体系统优化。

《热变量》:中国新能源汽车在热管理技术上的竞争态势如何?奇瑞在这一领域有哪些独特的竞争优势?这与纯电动车或传统油车相比有什么不同?

刘征宇:中国新能源汽车在热管理技术上的竞争非常激烈。奇瑞在这一领域处于头部地位,尤其是在国际市场上。我们的热管理理念是高效、安全,确保系统在极寒和极热条件下都能快速达到舒适度。我们特别注重热保护,确保没有热害问题,并且在电池冷却、发动机冷却等方面都有成熟的技术。

热保护是首要任务,我们的核心理念就是“第一时间保护”。从项目开发的前期CAE评价,开发到实测验证,再到最终采取保护措施,我们都确保做到“万无一失”。特别是在增程式混动系统中,带来了新的空调降温和热保护挑战。

《热变量》:在整车开发过程中,奇瑞与T1或更进一步的T0.5级别的供应商之间的合作是怎样的?这些供应商是否会深入参与前期设计,包括整车热管理系统的设想阶段?有些供应商表示他们会非常早地参与整车架构讨论,奇瑞这边也会遇到类似的合作方式吗?

刘征宇:目前我们奇瑞在热管理系统开发上,还是以我们整车厂主导为主。也就是说,架构和技术策略都是我们自己来设定,我们会给供应商发出明确的开发要求。供应商是基于我们的这些要求来开发系统的。我们整车开发流程是我们主导架构,比如说我们空调是中置式还是偏置式,这些都是我们根据车内空间、仪表板深浅等需求自行决定的;当然我们也非常愿意吸收供应商的新技术。但总体上奇瑞还是以我们自主设计为主,在需要的技术上与供应商进行协同开发。





新冷媒全面发展

热泵破解续航困局

奇瑞拥有R290和R744冷媒技术储备,R744去年完成,R290年底完成。R744极寒能效高但高温性能差;R290全温域性能优但易燃性带来安全挑战。面对地域差异,奇瑞针对性差异性热管理系统开发。电动车严寒续航痛点在于采暖耗电,奇瑞采用热泵技术显著优于传统电加热,大幅提升续航。高温地区空调制冷、发动机和电池冷却能力不足是混动汽车的核心挑战,导致性能下降和功率限制,业界普遍未完全解决,奇瑞有信心做到第一。

《热变量》:随着新能源车的兴起,中国已经成为研发主战场。奇瑞在这方面是否也做了很多原创性创新?在新冷媒方面,奇瑞目前对R290和R744(CO₂)有何倾向?是否已有明确方向?刘征宇:是的,我们每年都会有10到20项发明专利出来,主要是在降低高低温能耗和空调舒适性方面的技术创新。对于R290和R744的问题,目前我们还没有确定最终倾向,还是会根据国家政策的导向来决定。不过R290和R744我们都有技术储备。R744的技术储备我们在去年已经完成,R290的开发工作预计在今年年底完成。R744适合冬季节能,蒸发温度低,相比电子加热器能效提升显著(最高可节电60%);但其高温性能效率较差。R290在低温和高温条件下的表现都较为优秀,但问题在于它是易燃气体,相当于天然气,安全性是个挑战。《热变量》:在使用R290时,如何解决其热损失的问题,尤其是在从外部系统到车内空调箱的传热过程中?奇瑞是否正在开发搭载这些新冷媒的量产车?刘征宇:目前业内普遍采用“二次回路”方案,即将冷媒系统做成一个类似小箱子(Parts-In-Assembly),里面冷媒和制冷回路都封装好,外部通过水路与整车连接。然而问题在于这个水路传输过程中热损失较大,尤其在除雾等需要控制温差的场景下更是一个难点,目前这是所有OEM都面临的技术挑战。与此同时,为响应生态环境部、国家发改委等刚刚发布的《中国履行〈关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书〉国家方案(2025—2030年)》的通知,秉持奇瑞倡导的ESG理念,我们目前正在计划开发有关替代冷媒的相关技术储备。《热变量》:奇瑞在不同地域的工厂中,热管理系统的开发是否根据当地气候条件进行了调整?电动车在寒冷地区使用时,会遇到哪些热管理挑战?相比燃油车有什么不同?刘征宇:是的,我们在全球不同地域热管理系统的开发会根据当地气候条件进行调整。例如,在俄罗斯,我们更注重采暖效果;在高温地区,我们则更注重降温性能;在欧洲,我们会考虑高速拖车功能带来的发热问题。每个地区的开发策略都有针对性。电动车在寒冷环境下续航受到影响主要是因为车内采暖需要耗电。燃油车可以利用发动机废热加热车厢,而电动车只能靠电加热器,这导致电耗增加,续航缩短。另外,低温环境也会降低电池效率,进一步加剧续航焦虑。因此我们采取热泵技术,这是一种高效采暖技术,传统电加热效率为1:1,意味着用1度电产生1千瓦热量;而热泵效率可达3:1,能用1/3的电量产生相同热量,大幅降低电耗,提升续航能力。《热变量》:针对新能源车进军高温地区市场,尤其是中东海湾地区,面临哪些主要挑战?有没有公司或者技术正在针对这些高温挑战做出突破?刘征宇:高温是最大的挑战。比如中东环境温度可达55度,这对空调系统和电池冷却提出了极高要求。目前新能源车难以满足如此苛刻的热管理需求,空调制冷能力有限,分给电池和电机的冷却能力更少,导致车辆性能下降,甚至出现功率限制。高温不仅影响空调制冷效果,还会加速车辆关键部件的热量积累,导致功率受限。例如,在高速公路上持续驾驶,动力系统发热很快,车辆会自动限制输出功率,防止损坏。可能没有空调,或者跑高速时会限功率,防止电机过热,导致车辆无法长时间高性能运行。我们也在做相关研究和市场调研,攻克难关。《热变量》:不同地区和驾驶习惯是否对新能源车的热管理有影响?针对这些挑战,有什么建议或者应对方向吗?刘征宇:是的。不同国家气候差异大,车型设计也需要因地制宜。同时,驾驶习惯也会影响热管理,比如墨西哥的司机喜欢快速加减速,这种习惯使动力系统发热更快,加重热管理压力。我们首先需要重新审视和设计车辆的热管理系统,特别是在出海到多个气候截然不同的市场时,要考虑不同地区的气候、地形条件和驾驶习惯,进行差异化的技术优化和区域适配。


奇瑞热管理未来发展与AI技术应用

未来两三年,奇瑞热管理重点将放在完善针对国际市场的环境适配策略,极致优化高低温能耗管理,开发高效系统以应对海外充电设施不足问题。同时探索热管理系统在“健康生活”领域的应用,如车内空气消毒与净化。关于AI技术在热管理中的应用正在规划中,刘征宇表示奇瑞虽关注并在其他领域应用AI,但在热管理领域中的应用正在规划中。

《热变量》:未来两三年,奇瑞在热管理系统开发方面会有哪些技术突破方向?

刘征宇:我们将针对国际市场的适配性开发,完善不同环境下的热管理策略。极致优化高低温下的能耗管理,开发高效空调与热管理系统,以应对海外部分国家充电基础设施不完善的问题。同时也会探索热管理系统在“健康生活”上的应用,如车内空气消毒、净化、集成冰箱等功能。

《热变量》:供应商在前期设计和仿真中已经开始运用AI技术。奇瑞在热管理系统开发过程中是否也使用了AI?是否会根据大数据与AI预测结果来进行设计或系统优化?

刘征宇:AI我们当然关注,目前在一些领域已经开始应用,但在热管理领域中的应用正在规划中。我们也有大量车辆数据,比如温度、运行状态等,我们会对这些数据深入分析,通过对用户使用习惯的挖掘,提供个性化服务,开发出智慧空调热管理系统。

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中国整车热管理前瞻技术共创生态平台

中国整车热管理前瞻技术共创生态平台历经十二载,深度聚焦热管理全产业链,始终站在技术首发的潮头。从空调系统到三电热管理再到整车热管理,我们用前瞻技术分享推动行业进步,我们以整车为核心构筑热管理产业链的宏伟版图。

如今,我们重新起航,专注细分领域和整车智能化落地,以展、会、论坛多种形式布局全国多城市各产业空间,共创热管理产学研生态,为整车厂及零部件企业搭建技术交流与合作的桥梁,促进产业链上下游、相关组织机构的高效对接与协同交流。

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AIAA介绍

汽车产业校友联盟(AIAA)成立于 2018 年,是由2011 年开始的跨院校 “三校行”汽车活动发展而来。AIAA由海内外高校(包括商学院)汽车相关行业校友组织及其代表、特邀教授,以及广大汽车相关行业校友自愿参与的行业共创平台。英文名为 Auto Industry Alumni Association,缩写为AIAA。

它是中国首个海内外跨院校、跨行业、跨界别,强调学术引领、产业和商业互动、前瞻技术交流的校友平台。在中国汽车出海的时代环境下,致力于推动建立令人尊敬的中国汽车产业商业文明。

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