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热泵空调VS PTC空调,能耗到底差多少?用Model 3 实测看看!
来自:电动邦
作者:驱逐舰岛风号
2020-12-11 18:20:00
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今天开头不说废话,直接告诉大家:因为冬天到了,所以我们就来聊一个应景的话题——热泵空调。

热泵空调是近年来厂家非常喜欢宣传的一个概念,从没上市的特斯拉Model Y、改款Model 3;到刚上市的大众ID.4兄弟;以及上市已久的蔚来ES8和ES6、几何C、荣威Ei5和MARVEL X等车型都宣传过过自己的热泵空调。

那么为啥热泵空调值得吹呢?因为对比另一种方案PTC空调,热泵空调能耗低,对续航影响小。

想知道为什么热泵能耗低?得先从电动车如何制热讲起。大家知道燃油车主要靠发动机冷却液的余温来制热,由于发动机的热效率普遍超不过50%,因此有大量余热可以给驾驶舱。

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那么电动车的电机呢?很不幸由于电机的效率动辄90%,那10%不到的余热实在不能让你过的舒服。

因此有很多电动车采用PTC空调,这玩意可以简单理解为吹风机,通过加热电阻丝放出热风。至于哪来的电加热电阻,那当然要压榨我们的电池啦。

你想想,吹头发的吹风机的功率也要1-2千瓦,更别说吹驾驶室的空调了。我们按2千瓦算,工作一小时耗电2千瓦时,参考我之前做的展示度电行驶里程的表,能发现十几公里的续航就这么没了。

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再举个例子,宏光MINI EV这小车的电池才9千瓦时,一下子四分之一没了,车主不得心梗了。

因此热泵空调来了,它的原理就是家用空调,工作方式就是农夫山泉,即“我们不生产热,我们只是大自然的搬运工”。

其实就是利用低沸点液体(冷媒)蒸发吸热,液化放热的原理,把外界的热量搬到驾驶室。不要问我为什么外面那么冷哪来的热让你搬,人家低沸点液体觉得外面热的很,马上就沸腾了。

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在了解了原理后我们发现,PTC是靠电产热,效率再高也就是1:1产热;而热泵是搬运热量,只要冷媒够给力,就可以消耗同样的电后搬过来更多的热量。

明白了原理后,接下来我们看实测。电动邦找到了两位YouTube上博主的实验,其中一个视频放在下面了,英语好的朋友可以自己看一遍,懒得看的可以看我们的总结。

 

第一位博主将两辆Model 3静置于相同的环境下,其中一辆为最新款车型(2021款),搭载热泵空调,另一辆(2019款)则是PTC空调。

随后,将空调调至同一温度,3小时后,他发现搭载PTC空调的Model 3掉电10%,通过计算得出单小时耗电2170瓦;搭载热泵的车型则掉电3%,计算得出单小时耗电730瓦,相差三倍。

当然这位的实验过程也有点搞笑,他给搭载PTC的特斯拉接了一个第三方软件检测能耗,结果3个小时过去了发现这软件没工作……

该博主采用的第三方测能耗软件

当然这位博主的做法并不严谨,比如凭空就估计出旧款车型的电池电量为68kWh,以及最后发现旧款车型开了A/C而新款没开等情况。但这位就是喜欢做这种不太严谨但是很吸引人的测试,因此这里只给大家做个参考。

另一位博主则测试了动态驾驶情况下二车的耗电情况,他的结论是,在基本相似的行驶条件下(两车速度相似,空调温度相同),PTC空调总比热泵空调多耗1-2kWh的电。

这位的测试方式是两车一起行驶了近150公里,分阶段报两车的百公里平均电耗。

表格样式 荣威- 副本

本表“行驶里程”一栏因原视频就很少展示,故出现个别没有数据的情况

总结以上实测,能看出热泵空调确实省电。

最绝的是,特斯拉还给新款Model 3搭载了PTC加热(用的蓄电池的电),也就是热泵制热不够的时候,你还能双管齐下。

这套空调的核心理论是,在满足乘员舱乘客舒适性需求的前提下,来采用COP(转换热量与输入能量的比值)较高的模式运行,提高续航里程。即根据COP的值,来判断热泵系统参与加热的程度,并启动不同种类的加热模式。

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特斯拉不愧是特斯拉,为了实现上述操作,他们给自己的空调配了个八通阀,让空调不仅能搬运外面的热量,还能搬运电池和电机的热量,产生了多达12种工作模式,来应付不同需求。

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如果你去过拥有9个出口,坑死外地人的西安钟楼地铁站,那么你一定能很快理解八通阀的工作原理。这玩意就是搭载霍格沃茨旋转楼梯的钟楼地铁站,出口会旋转来满足不同的需求。

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有趣的是,特斯拉还别出心裁地在八通阀盖子上画了个八爪鱼。

总的来看,电动车想舒舒服服地制热,还是要花不少心思的。从PTC到热泵、还有特斯拉的PTC+热泵,以及威马别具一格的柴油机,和我们充电时偶遇的,自带个“小炉子”的车主,厂家和用户都在努力为冬天过的更舒服而奋斗。或许再过几年,就有更高效、更好用的新空调出现呢,大家可以再给电动车一些时间,相信它会做的更好。

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