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熱泵空調(diào)VS PTC空調(diào),能耗到底差多少?用Model 3 實測看看!
來自:電動邦
作者:驅(qū)逐艦島風號
2020-12-11 18:20:00
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今天開頭不說廢話,直接告訴大家:因為冬天到了,所以我們就來聊一個應(yīng)景的話題——熱泵空調(diào)。

熱泵空調(diào)是近年來廠家非常喜歡宣傳的一個概念,從沒上市的特斯拉Model Y、改款Model 3;到剛上市的大眾ID.4兄弟;以及上市已久的蔚來ES8和ES6、幾何C、榮威Ei5和MARVEL X等車型都宣傳過過自己的熱泵空調(diào)。

那么為啥熱泵空調(diào)值得吹呢?因為對比另一種方案PTC空調(diào),熱泵空調(diào)能耗低,對續(xù)航影響小。

想知道為什么熱泵能耗低?得先從電動車如何制熱講起。大家知道燃油車主要靠發(fā)動機冷卻液的余溫來制熱,由于發(fā)動機的熱效率普遍超不過50%,因此有大量余熱可以給駕駛艙。

那么電動車的電機呢?很不幸由于電機的效率動輒90%,那10%不到的余熱實在不能讓你過的舒服。

因此有很多電動車采用PTC空調(diào),這玩意可以簡單理解為吹風機,通過加熱電阻絲放出熱風。至于哪來的電加熱電阻,那當然要壓榨我們的電池啦。

你想想,吹頭發(fā)的吹風機的功率也要1-2千瓦,更別說吹駕駛室的空調(diào)了。我們按2千瓦算,工作一小時耗電2千瓦時,參考我之前做的展示度電行駛里程的表,能發(fā)現(xiàn)十幾公里的續(xù)航就這么沒了。

再舉個例子,宏光MINI EV這小車的電池才9千瓦時,一下子四分之一沒了,車主不得心梗了。

因此熱泵空調(diào)來了,它的原理就是家用空調(diào),工作方式就是農(nóng)夫山泉,即“我們不生產(chǎn)熱,我們只是大自然的搬運工”。

其實就是利用低沸點液體(冷媒)蒸發(fā)吸熱,液化放熱的原理,把外界的熱量搬到駕駛室。不要問我為什么外面那么冷哪來的熱讓你搬,人家低沸點液體覺得外面熱的很,馬上就沸騰了。

在了解了原理后我們發(fā)現(xiàn),PTC是靠電產(chǎn)熱,效率再高也就是1:1產(chǎn)熱;而熱泵是搬運熱量,只要冷媒夠給力,就可以消耗同樣的電后搬過來更多的熱量。

明白了原理后,接下來我們看實測。電動邦找到了兩位YouTube上博主的實驗,其中一個視頻放在下面了,英語好的朋友可以自己看一遍,懶得看的可以看我們的總結(jié)。

 

第一位博主將兩輛Model 3靜置于相同的環(huán)境下,其中一輛為最新款車型(2021款),搭載熱泵空調(diào),另一輛(2019款)則是PTC空調(diào)。

隨后,將空調(diào)調(diào)至同一溫度,3小時后,他發(fā)現(xiàn)搭載PTC空調(diào)的Model 3掉電10%,通過計算得出單小時耗電2170瓦;搭載熱泵的車型則掉電3%,計算得出單小時耗電730瓦,相差三倍。

當然這位的實驗過程也有點搞笑,他給搭載PTC的特斯拉接了一個第三方軟件檢測能耗,結(jié)果3個小時過去了發(fā)現(xiàn)這軟件沒工作……

該博主采用的第三方測能耗軟件

當然這位博主的做法并不嚴謹,比如憑空就估計出舊款車型的電池電量為68kWh,以及最后發(fā)現(xiàn)舊款車型開了A/C而新款沒開等情況。但這位就是喜歡做這種不太嚴謹?shù)呛芪说臏y試,因此這里只給大家做個參考。

另一位博主則測試了動態(tài)駕駛情況下二車的耗電情況,他的結(jié)論是,在基本相似的行駛條件下(兩車速度相似,空調(diào)溫度相同),PTC空調(diào)總比熱泵空調(diào)多耗1-2kWh的電。

這位的測試方式是兩車一起行駛了近150公里,分階段報兩車的百公里平均電耗。

本表“行駛里程”一欄因原視頻就很少展示,故出現(xiàn)個別沒有數(shù)據(jù)的情況

總結(jié)以上實測,能看出熱泵空調(diào)確實省電。

最絕的是,特斯拉還給新款Model 3搭載了PTC加熱(用的蓄電池的電),也就是熱泵制熱不夠的時候,你還能雙管齊下。

這套空調(diào)的核心理論是,在滿足乘員艙乘客舒適性需求的前提下,來采用COP(轉(zhuǎn)換熱量與輸入能量的比值)較高的模式運行,提高續(xù)航里程。即根據(jù)COP的值,來判斷熱泵系統(tǒng)參與加熱的程度,并啟動不同種類的加熱模式。

特斯拉不愧是特斯拉,為了實現(xiàn)上述操作,他們給自己的空調(diào)配了個八通閥,讓空調(diào)不僅能搬運外面的熱量,還能搬運電池和電機的熱量,產(chǎn)生了多達12種工作模式,來應(yīng)付不同需求。

如果你去過擁有9個出口,坑死外地人的西安鐘樓地鐵站,那么你一定能很快理解八通閥的工作原理。這玩意就是搭載霍格沃茨旋轉(zhuǎn)樓梯的鐘樓地鐵站,出口會旋轉(zhuǎn)來滿足不同的需求。

有趣的是,特斯拉還別出心裁地在八通閥蓋子上畫了個八爪魚。

總的來看,電動車想舒舒服服地制熱,還是要花不少心思的。從PTC到熱泵、還有特斯拉的PTC+熱泵,以及威馬別具一格的柴油機,和我們充電時偶遇的,自帶個“小爐子”的車主,廠家和用戶都在努力為冬天過的更舒服而奮斗。或許再過幾年,就有更高效、更好用的新空調(diào)出現(xiàn)呢,大家可以再給電動車一些時間,相信它會做的更好。

* 部分圖片來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵權(quán)請告知刪除
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