特斯拉制热怎么解决的_特斯拉制热怎么解决的

文/田忠朝

很多人，家里明明有冷暖空调，但到了冬天还是用电暖器取暖，问为什么不开空调？

答曰空调费电。

其实这是一个被大家争论了很久的话题：

一台2匹（2kW）的空调与一台2kW的电暖器，到底谁更省电？

很多人选后者，因为空调外机要消耗电能转化为机械能，而电暖器是几乎100%的将电能转化为热能，没有能量浪费，所以电暖器更省电。

但是我要很明确的告诉你，只要温度不是低于-10℃，空调更省电。

因为这两者的制热方式不同，空调是通过热交换（即热泵）的方式，将外界热量压入室内，将室内冷空气排除，与夏天制冷刚好相反；而电暖器是通过PTC（Positive?Temperature?Coefficient）热敏电阻直接加热冷空气。

简单来说，空调消耗的电能主要用于驱动压缩机和风扇从外界交换热量，单位时间内，一台2匹的空调甚至能交换到6kW的热量，效率是300%；而一台2kW的电暖器只能产生2kW的热量，效率是100%。

再来说说纯电动车空调制热方式

同样的，目前纯电动汽车空调也有这两种制热方式：热泵和PTC。

但主流的还是PTC，低端电动车和一些中高端电动车都在用，依赖电池包电能加热。

例如蔚来ES8甚至装了两台PTC加热器，前排额定功率5.5kW，后排3.7kW。假设两台PTC同时工作的功率为7kW（一般电动车的PTC都有6kW），那么制热一小时就要消耗7度电。

用ES8?电池包70kWh，续航355km来计算，空调每小时就要消耗10%的电量，即续航减少35km。

这也是为什么ES8冬天掉电比ES6快的原因，因为ES6采用了热泵空调。

可能有人想问，那能不能把PTC功率设计小一点，这样省电一点？

不能。因为我国对量产车有一些标准规范，例如，前挡风主驾视野区域要在20分钟内除霜达到80%。这种标准下，PTC功率小于3kW就很难达到要求，特别是对于ES8这种大空间的车来说，PTC功率需要更大。

既然热泵空调这么好为什么主流电动车不采用？

虽然PTC耗电量大，但PTC的优点也很明显，结构简单，成本低，出热快，电动车冬天一开启就能出热风，很多人就喜欢电动车这一点，而燃油车冬天通常要等发动机温度上来了才会有热风。

当然，PTC的优点就是热泵的缺点。

例如成本。国内最早采用热泵空调的是上汽荣威，据上汽工程师透露，荣威Ei5的热泵空调成本早先高达一万多元。

即使现在热泵空调价格已经降到三千元左右了，也依然比PTC贵上千元左右，这是一笔不小的成本。?

此外，热泵空调还受温度制约，一般来说，外界温度低于-10℃时（不排除有些中央空调通过增焓技术可以从更低的温度中获取热量），热泵从外界获取热量的效率明显降低，此时空调制热主要还是要靠电辅助加热，即PTC方式。

所以在东北地区，冬天开空调就不划算了，首选暖气，其次是电暖。

那么特斯拉Model?Y的热泵技术有何不同？

此前特斯拉从Roadster到最新的Model?3，乘员舱和电池基本上都是采用PTC电加热方案，为什么到Model?Y会改为热泵方案？

Youtube上有播客认为，早期特斯拉主要市场在加州本部地区，冬天最冷时也在0℃以上，冬夏续航里程变化不大。但如今特斯拉远销全球，特别是环保意识高的北欧，天气寒冷，PTC制热对电动车续航影响就非常明显。

美国消费者报告在2019年2月测试显示，在室外-20摄氏度左右天气中，Model?3实际跑64英里情况下，掉电121英里。也就是说，在这种气候下，续航要折损近一半。

所以特斯拉不得不考虑采用热效率更高的热泵技术。

此外还有一个原因，每一项技术的应用都是一个成本与功能平衡的结果。此前热泵成本高，结构复杂，PTC自然是性价比之选。但随着Model?3上更多集成技术的实现，例如液冷系统中的superbottle，特斯拉已经有解决一些复杂集成系统的经验和方案了。

事实上这也是Model?Y热泵空调的先进之处，相比宝马i3、捷豹I-PACE、奥迪?e-tron、荣威Marvel?X、蔚来ES6等热泵车型来说，Model?Y在热泵与整车的集成上可能做得更进一步。

什么意思？

前面提到了，热泵在低温下效率会降低甚至失效，但Model?Y的热泵系统对热能的摄取会更精细一些。

简单来说，当外界温度低于阀值时，Model?Y可能只是在启动之前需要PTC加热电池，但车辆运行后就不需要PTC了，此时热泵会从电机、电控、电池包等主要产热部件摄取热量输送到乘员舱，依然高效制热。

这是一个很复杂的组合，需要电脑精确判断PTC与热泵什么时候同时工作，什么时候独立工作，同时不同的工作模式需要不同的管道系统，而Model?Y通过一个8向换向阀就控制各种模式下热量的转移路径。

据说特斯拉甚至还在计划针对风扇，采用类似控制电机的PWM（交流电压）无极调速取代传统的电阻调速，因为电阻会发热消耗电量。

总之，特斯拉就是想通过一切数字化硬件手段，建立一个缜密的“热能产生与回收系统”，基本做到能量自产自销，不向外界宣泄，这才是智能汽车的进化方向。

那么可以想象，当特斯拉攻克了热泵空调低温效率低的问题，会有越来越多的纯电动车企跟进，未来PTC被淘汰是必然的，现在买电动车，在南方使用还无所谓，如果在北方，你就要重点考虑一下空调技术这个影响续航的重要因素了。

本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。

说真的，甭管你对特斯拉是爱是恨，但车圈没有它，咱们得少看多少热闹！这不，国内特斯拉“异常加速”事件此消彼长，?Model?3入门价格低至24.99万元，新晋车主刚刚喜提磷酸铁锂版本，屁股还没坐热，美国那边Model?3又更新了……为什么管这次更新叫“中期改款”？到底等不等新款Model?3？废话不多说，今天小侦探就跟大家聊聊自己的看法。

■?为什么叫它“中期改款”

一句话：“中期改款”是媒体为了方便起标题想出来的，比较形象贴切，特斯拉并没这么说。

传统车企整出来的年度改款、中期改款、大改款、换代这些词儿，主要是根据细节配置、内外饰、动力总成和平台等概念归类而来，而且其中多少带着点儿营销味道在里面，毕竟“改款、换代”本身就是很吸睛的字眼，一次改款就意味着一次宣传契机。

马斯克：Model?X和S没有“换代”，只有一些小的正在进行的改进。过去几年最大的变化是把S/X的前驱电机换成3上面的高效电机，三个月前已经投入生产。

反观特斯拉，人家把美国的公关部门都砍了，一个老板的Twitter账号走天下……说明特斯拉原本就不在意这种产品迭代的分类方式。之前的文章中小侦探就提到过，马斯克是有意弱化“改款、换代”这类产品迭代词汇的。

■?一次诚意满满的“中期改款”

之所以大家十分关注这次Model?3的硬件更新，是因为特斯拉的三款车型硬件层面的更新从没有像这次Model?3这么密集。以往，特斯拉针对ADAS系统算力的升级倒是比较多，例如例如芯片从MobileEye到Nivdia，再到自研FSD，而Model?3就有HW2.5和3.0之分，因为这个年初的时候国内也闹过，应该配置HW3.0的车给的却是2.5硬件，大家肯定都有印象。

另外更重要的一个原因，Model?3这次的“中期改款”有一些升级是针对舒适性和实用性的，如下：

看到没有？都是针对当前Model?3车主们严重吐槽的方面进行的硬件升级啊！其中双层玻璃显然是为了降低目前最被诟病的车内噪音，电尾门、双手机无线充电则是提升实用性。

纯粹通过硬件成本增加补上产品短板，这可是特斯拉极其少有的动作。其中热泵空调我要单拎出来多说几句哈，毕竟马斯克可是盛赞过这项技术。

■?“老”技术玩出新花样

我们知道，传统PTC制热说到底就是个电吹风，通过加热电阻丝的方式向车内输送热空气，所有热能均来自动力电池，这也是为什么大多数EV车型一到冬天续航就大打折扣（很担心我那小鹏P7的冬季续航表现）。而热泵空调则是把外界空气的热量搬运到车厢里，通过消耗电能，将热量从低温物体传递至高温物体。

这个循环的过程大致是：通过压缩机压缩冷媒，使之温度上升能量提高，形成高温高压气体，然后经过换热器，将热量传递给车内的冷空气。这个过程中冷媒的热量会被消耗，经由节流装置再送入冷凝器中，蒸发的过程会再次从外界吸热，再被送入到压缩机，如此循环往复……

总之，热泵空调颇有些四两拨千斤的感觉，这也不是什么黑科技，采暖领域早就有相同原理的产品了，只是近几年才出现在新能源车上。热泵比PTC的效果好多少？以Denzo电装的一款热泵空调为例，其消耗1kW的电力，可以达到PTC空调2kW的制热效果。

但是，热泵空调的高效工作是有条件的——别太冷！没错，天气越冷，热泵空调的工作效率越低，制热效果越差……就好比搬东西，越搬到高处肯定越累。好在当下的车载热泵技术在低温下再不济也比PTC制热更省电，就是制热速度会随着温度降低受到影响。此外，这种听上去有些“逆天”的技术成本也不低，价格一般是传统空调的3~4倍，所以也难怪热泵空调到现在也没在EV车型中形成主流。

对于热泵空调存在的缺点，特斯拉的做法倒也直截了当——热泵+PTC！你不是太冷效果就差吗？我就再打开PTC模式呗，两套制热系统协同运转，互相弥补短板，岂不美哉？

下表是特斯拉热泵+PTC空调在不同外界温度下的制热效率表现：

这还没完，特斯拉的热泵技术还有一套非常复杂的8通阀，其热量来源除了外界空气，还包括电池组和电机。PTC制热走的也是12V蓄电池的低压用电系统，仅起到辅助制热作用。特斯拉的这套热泵+PTC技术，在-30℃时制热效率为1，也就是等于传统PTC制热的功率，并不省电；而在-10℃~10℃之间，会采用混合制热模式，此时的制热效率就在1~2之间，达到2就能省下一半的电；当气温超过10℃，完全采用热泵系统，制热效率将达到1.5~5，最多能节省80%的电量！

■?等不等新款Model?3？

简单介绍完特斯拉的热泵+PTC技术，我们再来看这次Model?3的续航提升：

前面我们讲的主要是制热，实际上热泵空调在制冷方面也比传统空调要节能。这次Model?3在电池组没有变化的情况下，续航水平有着不同幅度的提升，大概率就是采用热泵+PTC空调带来的效果了。

也许你会问，这么高的成本，Model?3还Hold得住吗？我认为完全可以，一是Model?3本来就有足够的利润空间，且特斯拉的大方向在这里，至少不会让Model?3涨价；二是，热泵+PTC其实已经在Model?Y上面有所应用了，严格讲这次热泵技术在Model?3上的搭载其实是技术下放，因此特斯拉的成本压力并没有想象的那么大。

那么，将来国产特斯拉跟进热泵空调后，续航能增加多少呢？我的回答是：不会增加。原因可能令人啼笑皆非……

因为工信部测续航，大可不开空调！

■?小侦探总结

等不等新款Model?3？从特斯拉全球副总裁陶琳的发言不难看出，国产Model?3的跟进短期内不会实现。

国产Model?Y正处于最后的收尾阶段，中国团队的精力大概率扑在这款车上了。国产Model?3和美版的电池组、电机配置、供应商都不一样，肯定需要一定时间的适配和验证。不过Model?Y已经搭载热泵空调，考虑到Y和3供应商、零部件的高度一致性，这对Model?3的升级跟进又是有利的。

个人猜测Model?3今年内应该不会升级。如果您只是看中特斯拉的品牌和辅助驾驶，我认为没必要等了；如果您看中品牌又实在无法接受现款Model?3的车内噪音，那就等。

当然以上还都只是猜测，毕竟谁也没法保证特斯拉中国会原封不动把美版的升级项目复制到国产版上。对于特斯拉，不要轻信任何非官方渠道发布的消息……

本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。