设为首页 联系我们 友情链接 网站导航 知识窗
中央空调 家用空调 空调末端 特种空调 运输空调 冷冻冷藏 热泵热水机 水/地源热泵 蒸发冷却空调 压缩机 热交换器 配件及原料 智能控制 空气净化
您所在位置:首页  > 运输空调

泛亚技术中心钱锐:热泵空调是一项古老又年轻的技术

发表日期:2020/6/4 12:18:41 来源:中国制冷与空调网 评论 总点击量:

8月6-7日,嘉之道汽车、中冷协【第八届中国整车热管理技术年会】将在上海举行,作为业内整车参与度最高、产业链覆盖最广、技术内容最前沿的平台,年会将汇集来自整车/零部件/院校的技术专家,聚焦最新热管理技术话题。同时,嘉之道汽车携手中冷协汽车空调工作委员会、《制冷与空调》杂志,共同推出年会同期专栏【热变量 · 中国整车热管理人物访谈录】,希望为行业人带来更全面的思考。

本期受访专家:钱锐 博士

中国汽车空调协会理事、专家委员会委员,教授级高工,上汽通用泛亚汽车技术中心热力学技术总监

长期就职于泛亚汽车技术中心,主要从事汽车空调系统开发,动力驱动冷却系统开发,自动空调控制及标定,以及新能源整车热管理等技术工作。


01关于【整车热管理行业】

空调和整车热管理的价值度和集成难度正在提高,您认为国内热管理行业面临的挑战有哪些?

钱锐:在新能源汽车时代,汽车空调实质上成为了整车热管理的有机组成部分。随着电机电池单元对温度控制的要求收严,汽车空调进入整车热管理不可避免,原有的风冷电池会被淘汰,水冷电池大行其道。

技术上的挑战包括,制冷剂和冷却液通过Chiller换热实现电池水温控制,原有的单蒸系统变成双蒸,双蒸变成三蒸,制冷剂侧每多出一个蒸发器,多出一个阀(可能是热力膨胀阀,也可能是电子膨胀阀),系统的匹配难度就倍增,系统震荡、回油、液击以及性能在多种工况下的权衡需要精细开发。

市场挑战则是客户是否愿意为这些新技术买单,毕竟这些工作大多发生在发动机舱内,客户感知不强,客户在意的是这些技术为他们的续航里程带来多少助力,复杂系统匹配是否带来不必要的噪声,以及是否能够保持原有空调舒适性这些因素。


02关于【节能降耗】

泛亚汽车技术中心采用什么样的方式,让新能源车热系统更高效化、更符合节能降耗标准?

钱锐:泛亚汽车技术中心长期以来十分重视新能源车各项关键技术,在整车热管理领域我们有充足的技术储备。

首先,我们很早就独立开发了ECC自动空调控制算法,在大约十年以前就开始了自动空调算法研究,并在大约六年前就把自动空调算法转化为量产产品。

其次,在最近5-6年里面我们拓展了自动空调算法的范围,积极应对新能源新零部件以及新控制方案带来的挑战,建立了TCA暨整车热管理控制算法,也同样把它转化为产品,应用到我们的一系列量产车型之中。

这套算法在建立伊始就把能耗作为最优先的考量因素,我们做过测算,和国内外同类型产品相比,我们的压缩机能耗平均节约10-15%左右,现在,我们在进一步深化该项技术,争取把“主机厂更懂整车”的优势发挥到最大,把我们的空调系统、驱动冷却系统、整车控制单元联动起来,实现更为高效、节能、按需分配的整车热管理系统。


03关于【热泵空调技术】

热泵空调的技术渗透正在加速,国内整车企业在开发上面临哪些技术难题?

钱锐:热泵技术是一项古老又年轻的技术。古老是因为这项技术并不是最近才提出的,在空调领域,热泵的概念已经提出了很长一段时间,并且已经普遍应用于家用空调,但是应用到汽车上,这项技术问世的时间则不算长,推广也不算快,究其原因我认为有这么几个:

1. 成本考虑:系统带来的成本增加和里程获益之间需要权衡,传统的热泵技术使得我们原来的空调系统变得十分复杂,增加的成本是不是值得颇费周章的投入?

2. 技术考虑:传统热泵应用到车上(说明一下,这里传统热泵主要指的是空气源热泵),首先就是制冷剂工质的问题,R134a并不是适合热泵的工质,这是由它的物理特性决定的;其次,热泵模式下冬天的结霜是一个比较难解决的问题。

短期内,热泵空调的成本问题有可能解决吗?

钱锐:我的判断是,短期内热泵空调成本不容易降下来,无论空气源热泵还是水源热泵,也无论是采用何种工质的热泵系统。但是,下降的着陆道是可以规划的,我们相信技术的引领作用,而不纠结于短期的成本变化。

特斯拉Model-Y的热泵系统受到了业界和市场的高度关注,您如何评价?

钱锐:特斯拉的Model-Y热泵系统和传统的空气源热泵采用了不同的思路,它更趋近水源热泵的概念,这就从原理上规避了替代工质和结霜这些理论难题,同时把主机厂掌握三电和整车系统匹配的优势发挥到极致。

我们也了解了一些Model-Y的内部零件,它的一些总成件保持了很好的集成度,无论是制冷剂侧集成化部件还是水侧的OctoValve八爪鱼,都充分体现了热管理集成化的特点。我对此还是持非常积极正面的看法,同时也很好奇这些零部件的Failure Mode(失效模式)会如何处理,希望将来有更多机会了解这个锐意创新的系统。

特斯拉Model-Y热泵系统中的八通阀(OctoValve),上有八爪鱼图案,OctoValve意为Octopus(八爪鱼)+Valve(阀)


04关于【电池与空调热管理】

在电池和空调系统的配合上,要实现更精确的温控,您认为有哪些值得关注的创新要点?

钱锐:这个问题的命题非常大,就这一个问题实际上就可以展开成一篇文章,简单归纳一下,有几点可以考虑:

1. 电池侧:实际上也应该包括电机,电池和电机多个零部件的温控范围是不一样的,回路设计必须充分考虑这一点;另外就是多回路情况下泵与水阀匹配问题,以及系统加注问题。

2. 空调系统侧:多个膨胀阀的匹配问题,如果全部是电子膨胀阀,则系统由于过热度可调还相对好一点,如果系统内既有电子膨胀阀,又有热力膨胀阀,则系统匹配更加困难;同样也有系统加注问题。

特别要提到空调系统噪声问题,因为纯电动车前提下,电动压缩机就是整车主要的旋转部件,系统匹配的时候转速不能任意可调,需要考虑NVH的问题。

3. 系统耦合:精确的温控最后是将车辆热能按需分配,电池需要的热量和乘客需要的热量是变化的,按照场景确定更多的系统运行模式是特别值得关注的创新要点。比如,TESLA的Model-Y就有超过20个运行模式,这的确保证了更精确的温控。

针对三电领域的热管理系统,上汽通用是否倾向于自己做技术开发集成?现在有没有和其他企业共同研发?

钱锐:我们对于和其他企业共同研发,特别是和关键核心部件供应商共同研发持开放态度。长久以来我们也的确和一些关键零部件供应商通过一些共同开发,共同成长。

但是三电领域的热管理必须是我们自己来做,绝对不会把控制策略外包。因为这是产品核心竞争力最关键的部分,我们一定要具有自主开发的能力。另外,我们也有良好的技术储备,对于三电系统在整车上的匹配有最好的理解,最有可能把这件事情做出来。


05关于【疫情与汽车空调】

新冠疫情期间,上汽旗下的上汽通用等品牌推出了空调紫外线杀菌产品,以满足民众防疫的需求。那么如何保证紫外线对人体没有伤害?这类产品所依据的标准是什么?

钱锐:紫外线杀菌也是一个从家用推广到车用的实例。紫外线在具有突出的杀菌消毒功能同时,也有很多人关心这项技术本身的安全线。对此我们做了大量的研究工作,从紫外灯布置的位置、杀菌时长、远程启动等多个维度进行综合匹配,确保紫外线对人体没有伤害。目前这一类产品对于车用还是新事物,我们也呼吁尽快形成国家标准。

上汽集团在疫情期间最新推出的内置式深紫外线杀毒汽车空调

今后上汽通用会推出更智能、更健康的杀菌空调功能吗?

钱锐:需要强调指出的是,由于今年的新冠疫情而被大家热议的车载杀菌消毒功能,其实在上汽通用的规划里并不是一个单独的新卖点。我们永远把客户体验和客户健康放在首位,杀菌是我们整体客户健康的一部分,我们是完全把健康作为一个专门的领域来看待的,并基于此布局新的产品,推出新的技术,同时更发挥我们长久以来在空调控制方面的技术优势,把这些零部件技术和我们的整车空调控制结合起来,把客户健康的价值最大化。


06关于【新能源车型】

上汽通用旗下的三大品牌(别克、雪佛兰、凯迪拉克),在新能源车方面有哪些新的研发呢?近期会推出新能源车型吗?

钱锐:上汽通用在新能源车方面投入巨大,依托泛亚汽车技术中心雄厚的技术实力,我们正在研发许多高度集成同时兼具成本优势的新科技。

虽然我不能透露更多我们研发的产品细节,但是我们所有品牌都会在今后一段时间陆续推出新能源产品。

新能源汽车市场竞争越来越激烈,上汽通用的新能源车产品优势在哪里?

钱锐:说到优势,我想提两个方面:

一是传统车优势。大家现在一提到新能源车,似乎就是和传统车割裂的概念,实际上传统车中我们的品牌优势,包括凯迪拉克的设计、别克的静音、雪佛兰的活力,在新能源车上都得以延续。技术上,无论底盘、车身、内饰还是空调,这些优势还是能够传承的。说到这里,大家有兴趣可以去看看Model 3的做工,也许你们会对我这段话有更深的认识。

其次是系统集成优势。就整车热管理而言,我还是认为主机厂是对整车有更深刻认识的,我们更能够利用好三电的余热,更能够把系统级的产品匹配到整车上去,这方面,上汽通用泛亚汽车技术中心同样保有技术优势。

上汽通用旗下三大品牌(别克、雪佛兰、凯迪拉克)中的新能源车型


采访最后,钱锐补充道:“整车热管理本质上突破了原有的一些专业界限,需要多部门多领域联合开发。任何固步自封、抱残守缺的思维藩篱都要打破。技术创新建立在多领域技术融合的基础之上,横向上空调、冷却、电机、电池、电驱等多领域要形成合力,纵向上主机厂、供应商也要通力合作。当然,我们也同样希望得到业内专家的切磋和指正。”

发表评论: 共有 访客发表了评论

验证码: 看不清楚?

    精彩内容推荐

    排行榜

    一周 | 一月

    精彩专题更多

    • 中国制冷能效项目

    • 制冷空调行业部分上市公司2019年年报盘点

    • 制冷空调行业部分上市公司2019年半年报一览

    • 第十三届中国制冷空调行业大学生科技竞赛

    • 制冷空调行业部分上市公司2018年年报盘点

    • 臭氧气候技术路演及工业圆桌会议

    • 保护臭氧层与温室气体减排

    • 改革开放40年制冷空调企业展示

    • 制冷空调行业部分上市公司2018年三季度报集锦

    • 制冷空调行业部分上市公司2018年中报集锦

    • 2018年中国技能大赛——全国机械行业职业技能竞赛制冷工(制冷与空调)赛项

    • 第十二届中国制冷空调行业大学生科技竞赛

    • 20号令变身94号令,关于质疑投诉的要点

    • 详解《中华人民共和国标准化法》

    • 制冷空调行业部分上市公司2017年三季报集锦

    • 全国各地政府采购评审专家劳务报酬标准汇总

    • 第十一届中国制冷空调行业大学生科技竞赛

    • 2017“2+26”城市“煤改清洁能源”补贴政策一览

    • 您需要知道的几个要点

    • 2017北京“煤改清洁能源”招标陆续启动

    • 关注热泵采暖

    • 中央空调政府采购二三事儿

    • 冷冻冷藏

    • 汽车空调

    Top