传统燃油汽车的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,只能找外援。而这外援就是PTC和热泵。新能源汽车空调PTC制热与热泵制热的区别在于:其中PTC制热= 制造热, 热泵制热= 搬运热。
PTC是Positive Temperature Coefficient(正温度系数) 的缩写,泛指正温度系数很大的半导体材料或元器件。既通过给热敏电阻通电,使得电阻发热来提高温度。PTC在极致情况下,也只能实现100%的能量转换。耗费1焦耳的能量,最多只能提供1焦耳的热量。我们日常生活中用到的电烫斗、卷发烫发器等,都是这个原理。但PTC制热最主要的问题就是耗电,继而影响电动汽车续航里程。以一个2KW的PTC为例,全功率工作一个小时要消耗掉2kWh电。如果按一辆车行驶百公里耗电15kWh计,2kWh就将损失13公里的续航里程。很多北方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。再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,续航里程也会打折。而热泵技术则是把热量从一个地方搬到另外一个地方,比如在新能源汽车上,热泵制热就是把热量从从相对低温处(车外)搬到相对高温处(车内)。
1:冷凝器(放热), 2:节流阀(减压), 3:低温处(吸热), 4:压缩机(加压)
热泵工作原理如下:在上图过程中,低沸点液体(比如空调里的氟利昂)经过节流阀减压之后蒸发,从较低温处(比如车外)吸热,然后经压缩机将蒸汽压缩,使温度升高,在经过冷凝器时放出吸收的热量而液化后,再回到节流阀处。如此循环工作能不断地把热量从温度较低的地方转移给温度较高(需要热量)的地方。热泵技术可以使用1焦耳的能量,从更冷地方移动大于1焦耳(甚至2焦耳)的能量,因此在耗电量上要大为节省。