2018年中国新能源汽车空调系统现状调研及市场前景预测 目录
王庆超
[摘 要]世界各个汽车生产巨头已经开始相关新能源汽车的研制工作，我国也应该对新能源洗车的未来发展给与足够的重视。特别是汽车环保方面更加重视，对汽车内在的舒适性给与一定的把控，而汽车空调系统对于汽车舒适性的发挥具有重要的推动作用。
[关键词]新能源汽车；空调系统；现状与发展
中图分类号：U463.851 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）31-0092-01
引言
在社会大发展背景下，能源形势紧张及环境污染已经成为全球性的热点话题，而通过对新能源的利用，对过去传统化石燃料给与替代，已经成为有效解决上述问题的最有效办法。传统汽车将石油作为其日常运转的主要能源形式，虽然给人们提供了便捷，但对环境造成了比较严重的污染。因此，采用新能源无形中成为未来汽车行业发展的方向所在。
一、汽车空调的功能和要求
（1）空调系统的采暖和制冷功能，对车室内空气或由外部进入车室内的新鲜空气进行加热或冷却，把车厢内温度控制到保证乘员舒适的水平；
（2）空调系统的过滤空气和通风换气功能，可以排除空气中的灰尘和花粉，又可以吸入新风，保证车内空气的清新度；
（3）空调系统的湿度自动控制功能，干燥空气吸收人体汗液，使车内相对湿度保持在50 %-70%，给乘员舒适的环境；
（4）空调系统的除雾除霜功能，通过空调出风清除前挡风玻璃因车内温差大而产生的雾或霜，为驾驶员提供清晰的视野，保证安全驾驶。
新能源汽车空调系统在满足以上常规动力空调具备的必须的功能和要求之外，还要进一步的开发新技术，解决由于新能源汽车的能源发生变化而对空调系统产生的影响。
二、新能源汽车空调系统技术的现状
1、热泵式空调系统技术
（1）热泵式空调系统技术主要是通过对热泵技术进行应用，通过热泵技术实现对汽车内部的制热，热泵技术理论上能够达到3以上的制热能效比，切合新能源汽车的发展趋势，而且，热泵式空调系统的驱动方式是电动压缩机，具有独立的能源提供方式，新能源汽车的运行状况与热泵式空调系统之间的影响不大。
（2）热泵技术主要的工作原理主要是：热泵空调制冷工况运行时，与传统汽油车空调基本一致。热泵空调制热工况运行时，四通阀换向线接通。这时室内换热器成为冷凝器，室外换热器成为蒸发器。从室外换热器来的低温低压过热气经四通阀流入气液分离器，气体经四通阀流入室内换热器放热冷凝，成为过冷液，过冷液经过节流装置节流降压后成为低温低压气液混合态.进入室外换热器蒸发吸热，随后经四通阀和气液分离器进入下一循环。
（3）热泵空调系统技术，具有良好的温度调节能力，适用于现阶段的人们的生活中，尤其适用于温度较低的冬季，具有良好的应用效果，冬季时，环境温度为零下12℃时，热泵式空调系统能够将车内的温度控制在26℃，确保新能源汽车舒适度。
（4）PTC加热器与太阳能辅助热泵技术，PTC加熱器是一种具有良加热能力的新能源汽车空调系统辅助设备，通过PTC热敏电阻元件的使用，可以有效的提高新能源汽车的冬季加热能力，提高汽车的舒适度，但是作为空调系统辅助使用的PTC加热系统需要合理的进行使用，主要是由于PTC加热会对新能源汽车的电能进行利用，影响新能源汽车的续航能力。太阳能辅助热泵技术，需要合理的对太阳能电池板进行布置，并将电池板产生的电能作为热控空调系统的辅助能源，提高空调系统的温度调节质量，提高新能源汽车的续航能力。
2、燃料电池余热利用空调系统
所谓燃料电池就是在相关燃料利用过程中与氧化剂发生相应化学反应，然后将发生反应的能源进行直接性的电能转换，其在具体的转化效率可以达到55%-65%，然后将剩余部分通过一定方式转化为废热、温水及蒸汽，通过转化装置将其能量作为主要的动力来源，在具体的能源利用当中，其在具体的能源利用率与普通燃料动力来源相比，明显高于后者数倍。如果在运行当中存在相应燃料电池过热状况，会导致其所具有的工作效率下降，并造成其相关的性能恶化，所以可将燃料电池所产生余热能源直接用在相关车辆供暖当中，对于车辆的经济效益和能量利用率状况都具有很好的提升效果，从而使燃料电池在具体的车辆用能方面更加具有合理性。其与传统的以甲醇和汽油为其燃料的电池相比，在具体的成本、环境效益以及效率等方面综合考量来看，在燃料电池汽车当中氢是首要的能源选择目标。通过电解质的方法可以将燃料电池划分为五种类型，分别是磷酸燃料电池（PAFC）、碱性燃料电池（AFC）、质子交换膜燃料电池（PEMFC）、熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）以及固体氧化物燃料电池（SOFC）。从相关的车辆动力方面综合考量来看，世界各大车厂对质子交换膜燃料电池更加关注和所重视，这种燃料电池的工作电流为（1-5A/cm2，0.7V），其相应的比功率高为（0.2-0.3kW/kg），这种能源不仅具有很好的比能量，而且在具体的能量效率上也非常高，在冷启动时间短也是其它能源所无法比拟的。这种电池所具有的正常工作温度为65℃-110℃，并且在具体的室温状况下其在额定功率还可以达到85%，其所排出的废热温度可以达到75℃。如果采用这种燃料作为其能量来源，其在具体的汽车空调选择上，可以根据实际需要采用吸收式制冷空调系统，利用其排出的热源来实现对热泵的动力供应作用，热源可以从燃料所排出的冷却水当中进行提取，吸收式热泵在输出功率耗费方面明显优于传统压缩式空调系统，其在具体的运作过程中只有溶液泵对少量的电能进行消耗，其相关的总需求的电能状况与压缩式热泵相比，是后者的4%。
三、新能源汽车空调系统的发展趋势
新能源汽车作为节能减排和新兴战略产业的重要内容发展趋势是加大使用高品位能源的比重，能源使用效率也要越来越高，新能源汽车的空调系统作为汽车能源消耗的主要部分也必须要符合这一发展趋势。
制冷系统和制采暖系统是空调系统的两大耗能部分，制冷系统的主要能源消耗集中在压缩机上，他一般需要消耗机械能或者电能等高品位的能源；制热系统的能源消耗量更大一些，但其可以利用余热等低品位的能源。因此应根据整车的能源配置情况合理选择空调系统的技术方案。
新能源汽车空调系统的明显优势就是高效节能，这也是空调系统研发的核心问题，要进一步研究新技术提升这种优势。
对于制冷系统，利用新技术来提高COP值，如高效率低温差热交换器技术研究（包括蒸发器和冷凝器）、能量回收型的节流膨胀装置研究和高效率压缩机技术研究等。
对于采暖系统，希望能够尽量回收余热，在余热小能满足需求时应尽量减少对高品位能源的消耗。如可以研究热泵制热技术，该技术理论上能达到3以上的制热能效比。电动汽车热泵空调系统就是这种发展趋势，在其热泵空调系统的风道中，采用了车内冷凝器和蒸发器的结构，其工作原理如图1所示。制冷工况循环为：由压缩机经四通阀至车外冷凝器，再经电子膨胀阀1、车内蒸发器制冷后回到压缩机。制热及除霜工况循环为：由压缩机经四通阀至车内冷凝器，再经电子膨胀阀2节流、车外冷凝器蒸发换热后通过电磁阀回到压缩机。
结语
新能源的不断发展对新能源汽车的研发起到了极大的推动作用，在现实中，新能源汽车的运用需要对其空调系统技术展开有效的研究和探索，以此提升新能源汽车的舒适性，使新能源汽车的设计更加人性化，使新能源汽车产业积极健康的发展，由此一来，就能够达成新能源汽车产业的经济效益和社会经济效益双赢的局面。
参考文献
[1] 艾克热木江·赛买提，赵同.新能源汽车空调系统技术分析[J].汽车与配件，2016（11）：56-57.
