新能源车热管理系统行业报告（44页）

行业报告下载 2020年12月17日 06:41 管理员

目前新能源车主要有四大痛点：高速续航衰减、低温续航衰减、电池安全、电池耐用性差，我们认为，根本原因为新能源车动力系统工作特性与温度强相关，受温度影响性能差异大。新能源车动力电池的合理工作温度为 0℃-55℃，高效工作温度为 20℃-35℃，电池包局部温差应小于 5℃，随温度升高，电池内部化学反应加速，内耗过大易引起续航里程衰减，严重时会导致电池自放电过大，造成内部温度不均，局部过热后自燃；三电系统也有相应温控要求，电控装置及电子元件的工作极限温度为 120℃，驱动电机高温有引发电机永磁体退磁风险，合理工作温度应小于 70℃，一旦温度超出工作范围，新能源车的动力系统性能衰减过大，严重时会引发整车功能故障。为解决以上痛点，针对电动车对温度要求严格的特点需要量身定制新能源车热管理系统，以减少电池内放电，提升续航里程，维持电池和三电系统的高效运作，最终实现整车性能的提升。整车热管理系统按照功能分可分为舒适性热管理和动力系统热管理。舒适性热管理主要为空调系统热管理，可分为制冷和制热两大功能；动力系统热管理在燃油车上表现为发动机冷却，而在电动车上主要调节电池、电机、电控(三电系统)的温度，包含冷热控制下的不同模式选择。燃油车热管理系统可以拆分为空调系统、发动机冷却、变速箱冷却、进排气冷却系统。其中发动机冷却、变速箱冷却、进排气冷却属于动力系统热管理。

空调系统是制冷剂和冷却液两种不同介质回路的组合，再辅以风扇、风道、空气清新装置等零件。制冷时，热量传导介质为制冷剂，由压缩机、冷凝器、管路和蒸发箱芯体组成回路，利用制冷剂的气液两相变化承载和释放能量，制冷剂通过膨胀阀后进入蒸发箱芯体，消耗内能并将冷量传递至乘客舱；制热时，热量传导介质为冷却液，由暖风芯体、冷却液管路、发动机组成回路，携带发动机热量的冷却液流入空调装置中的暖风芯体，免费为空调提供热量。蒸发箱芯体作为空调的冷源，暖风芯体作为空调的热源，联合鼓风机、微电机、传感器等组成 HVAC（空调装置），通过冷热风门的自由配比，为乘客舱提供已设定风量和温度的空气。2）进排气冷却热量传导介质为发动机废气，分为涡轮增压和 EGR(废气再循环系统) 冷却，主要取决于主机厂采用的技术和国家尾气排放的要求。该两种冷却方式涉及零件为空气管路、EGR 冷却器或增压空气冷却器。涡轮增压式发动机往往采用增压空气冷却器（中冷器）冷却空气，而涉及排放相关的自燃吸气式发动机车型，会利用 EGR 技术进行废气回收。 3）变速箱冷却热量传导介质为变速箱油，手动挡和自动挡冷却方案差异显著。手动挡车换挡频次低，变速箱产热少，可通过变速箱油自然冷却；自动挡车换挡自动进行，频次高因而散热要求高，油冷系统需要冷却液二次冷却，因此油冷回路通过热力旁开阀和油冷器实现冷却。 4）发动机冷却系统热量传导介质为冷却液，与空调制热共回路，零件包括散热器水箱、管路、水泵、节温器和暖风芯体。系统给发动机和油冷器散热，通过散热器和暖风芯体放热，发动机水温稳定于 95℃左右，节能同时也维持发动机的良好工作特性。

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