[汽車之家 冷科技] 提起電動車續航問題，我想無論車黑還是車托們都會承認，這是人們對電動車最關注的點之一。如何提高電動車的續航是車企和供應商們的重要課題。正因為這些研究，才有了制動能量回收、才有了各種新式動力電池。而在不久前，新能源市場上的領頭羊特斯拉也宣布了一項新的專利技術，這就是熱泵空調，馬斯克甚至專門在推特上炫耀自家的新技術。目前這項技術已經在特斯拉Model Y(參數|詢價)上進行了搭載，未來特斯拉將會在更多車型上應用這個技術。為什么一個空調技術會得到馬斯克專門的吹捧，本期《冷科技》我們就來了解一下背后的故事。
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電動車開空調，里程直接減半？
特斯拉新專利讓你放心開空調，里程不會掉？
好空調、格力造在汽車上也將實現？
『壹』電動車續航之空調綜合癥
癥狀：電動車無穩定熱源，采用PTC熱敏電阻，能耗巨大，極大地縮短了續航。
汽車空調絕對是汽車發明史上最有用的發明之一，它能讓我們的乘員艙冬暖夏涼，提高了駕乘的舒適度。
綜合來看，雖然空調在傳統燃油車上會消耗一定的動力，但占比很小，對油耗的影響也有限，因此對于傳統燃油車，我們并不在意空調的消耗。
這些系統在工作時可以產生一定熱量，其中動力電池產生的熱量最多，但這些熱量無法滿足空調的需求，因此傳統的電動車上，并不會以這些熱量為空調暖風的“源泉”，因此為了提供熱源，電動車會額外的加入熱源零部件PTC。
PTC是指正溫度系數熱敏電阻，這種電阻和溫度是正相關的關系。也就是當環境溫度降低，PTC的電阻也降低，這樣通電后，恒定電壓下，電流增大，通電的發熱量就會變大。
目前PTC加熱有兩種方案，水暖和風暖。其差別就在于一個是通過PTC加熱冷卻液，再和散熱器進行熱交換；而另一個是開啟暖風后，冷空氣直接和PTC進行換熱，最終吹出暖風。
一般情況下，PTC的功率會在6kW以內。對應不同功能，系統會對PTC的功率進行較為精準的控制。比方說，下雨天或者冬天的前擋風玻璃除霜、除霧功能，大約需要提供2-3kw的功率，而如果進行冷卻液加熱則需要PTC的功率達到6kW左右。目前一些價位較高的電動車，還會布置雙PTC，因此在能耗方面的消耗是非常明顯的。
早期類似北汽新能源的EV 200、長安奔奔EV（上圖所示）等車型，由于本身續航里程就短，如果再開啟暖風，會對續航產生很大影響，這也是很多電動車車主抱怨的地方。
『貳』你方唱罷我登場之熱泵空調
由于PTC技術的種種問題，新的空調技術開始出現，這就是熱泵空調。熱泵在工業領域的應用還是比較多的，從技術上說并不是“新物種”。但在汽車中還是比較罕見。這種空調主要以熱泵技術為核心，是目前為數不多的適用于電動車制熱的有效技術。
特斯拉發布的這項技術就是一套基于熱泵的空調系統，想要了解這套系統，你得先了解熱泵空調的相關原理。
『汽車熱泵空調系統結構圖』
理論上講，熱泵是一種將低位熱源的熱能強制轉移到高位熱源的空調裝置。你可以將其理解為水泵的原理。春天到了，我們會把處于低位的河水通過管道在水泵的作用下抽到田間地頭。熱泵也是如此，它是熱量的“搬運工”，可以把低溫“物體”（包括氣體、液體）的熱量吸收出來傳遞到工質內，再通過系統內對工質的壓縮使其升溫，最終將高溫工質通過冷凝器和車內空氣進行換熱，實現暖風的功能。（夏天通過改變熱轉換的方向，從乘員艙吸收熱量進行制冷。）整個過程中，電池的電能只應用在“搬運”熱量上，從而達到省電的初衷。
『叁』特斯拉并不是第一個吃螃蟹的人
熱泵空調有這樣的優勢，傳統車企們自然不會視而不見，尤其是外國品牌，它們大概已經有了5-8年的積累和實際驗證。
比如日產的Leaf、豐田的普銳斯以及寶馬的i系列車型等。國產品牌則是在近幾年開始發力，上汽集團和長安應用的較多，比如上汽的榮威Ei5等車型都應用了熱泵空調。特斯拉雖然大力宣傳自己的熱泵技術，但在之前的Model 3或者更早的車型都是傳統的PTC技術，這次的Model Y是特斯拉品牌第一款搭載熱泵技術的車型。
從這些已經搭載熱泵技術的車型上，我們可以更進一步看到熱泵技術實際應用的樣子。整個系統由四個核心零部件組成，分別是：電動壓縮機、四通換向閥、換熱器和電子膨脹閥。它的工作過程可以用下面這張圖進行說明。
除了特斯拉之外，都是應用這這種熱泵空調的方案。可以看到，其熱源就是來自環境的熱量，那么可想而知，熱泵空調是和環境溫度息息相關的。如果外界氣溫過低（低于0℃），可能會造成進氣格柵位置的換熱器被冰霜覆蓋的情況，因此影響對外界熱量的吸收，從而導致熱泵空調換熱銷量變低。因此目前實際裝車時，還會加入小部分的PTC，作為輔助加熱器。