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佐思汽研發(fā)布《2024年新能源汽車熱管理系統行業(yè)研究報告》。
新能源汽車熱管理系統從分散式到集成式，進而向智能化發(fā)展演進：
分散式熱管理系統：結構簡單但效率較低，電池、電機電控和空調系統回路彼此獨立，雖然結構簡單，但能量利用效率低，集成度也較低；
集成式熱管理系統：通過多通道閥門或管路連接各個系統，通過利用多通道閥門或管路，將各個系統的回路連接起來，形成一個大的循環(huán)回路，提高了能量的利用效率；
智能化熱管理系統：未來的發(fā)展趨勢，實現熱管理系統功能一體化、結構模塊化、控制智能化，以達到整車能耗最低和能量最優(yōu)分配。
新能源乘用車熱泵系統搭載分析?
目前在售新能源乘用車（EV&PHEV&REEV）共368款車型，包括純電動（EV）乘用車車型240款，插電式混合動力（PHEV）乘用車車型106款，增程式混合動力乘用車車型22款。從車型的熱泵搭載情況看，純電動乘用車熱泵車型占比達到47.5%，插電式混合動力乘用車熱泵車型占比為6.6%，增程式混合動力乘用車熱泵車型占比為4.5%。
2024年1-6月中國新能源乘用車熱管理系統統計（按搭載車型數量）
來源：佐思汽研《2024年新能源汽車熱管理系統行業(yè)研究報告》
2024年1-6月共銷售新能源乘用車（EV&PHEV&REEV）468.9萬輛，全系標配熱泵系統的車型銷量占比達到31.3%，中高配車型配置熱泵系統銷量占比6.4%，未裝配熱泵系統而使用PTC系統的車型銷量占比為62.3%（其中，1.3%左右的車型可升級選裝熱泵）。
2024年1-6月中國新能源乘用車熱管理系統統計（按車型終端銷量）
來源：佐思汽研《2024年新能源汽車熱管理系統行業(yè)研究報告》
從2024年1-6月中國純電動（EV）乘用車（裝載熱泵車型）價格區(qū)間可以看出，20-25萬區(qū)間車型銷量達到58.6萬輛，占純電動乘用車總銷量的37.6%；10-15萬區(qū)間車型銷售量排名第二，達到35.4萬輛，占純電動乘用車總銷量的22.7%；15-20萬區(qū)間車型銷售量排名第三，銷售量達到20.7萬輛，占純電動乘用車總銷量的13.2%。
裝載熱泵系統的純電動乘用車總體售價較2023年有所下降，主要是因為新能源乘用車廠商價格戰(zhàn)，并伴隨熱管理系統國產化，系統成本持續(xù)降低。
2024年1-6月中國純電動乘用車熱泵系統裝配量（分車型價格區(qū)間）
來源：佐思汽研《2024年新能源汽車熱管理系統行業(yè)研究報告》
主機廠熱管理系統采取多通閥+熱泵+液冷方案
隨著新能源汽車技術的不斷發(fā)展，熱管理系統也在持續(xù)創(chuàng)新和完善。例如，一些先進的熱管理系統采用了更加智能化的控制策略，能夠根據實際情況自動調整散熱強度；同時，新材料和新技術的應用也提高了熱管理系統的效率和可靠性。
主要OEM廠商熱管理系統方案一覽
來源：佐思汽研《2024年新能源汽車熱管理系統行業(yè)研究報告》
理想汽車熱管理系統設計思路是多通閥+熱泵+余熱回收。熱管理超級模塊集成了閥體、泵、氣分和換熱器等16個主要功能部件，讓系統零部件大幅減少，并實現物理零部件與電控分離。
比亞迪“16合1”一體化熱管理系統
e平臺3.0架構下的基于BC系列熱泵空調一體化熱管理系統首先降低了能耗損失，不僅僅圍繞駕駛艙和動力電池進行冷量與熱量的交互，而是在域控制層面由BYD OS操作系統控制，將冷量直接送至刀片電池和駕駛艙，將熱量從電驅動系統、駕駛艙和刀片電池三者間進行傳遞。
海獅07 EV匹配的“16合1”一體化熱管理系統，可以為全車5個溫度需求分系統提供高溫制暖、高溫散熱、低溫預熱、余熱回收以及低溫制冷伺服。
比亞迪熱管理系統演進歷程
來源：佐思汽研《2024年新能源汽車熱管理系統行業(yè)研究報告》
哪吒“浩智熱控”——浩智平臺一體化熱管理系統
浩智熱控主要強調了熱泵空調技術，具有低能耗、寬溫域、高集成的特征，制熱功耗小于800W，冬季續(xù)航提升高達20%。此外，浩智熱控系統工作溫度低至零下35℃，熱泵模式工作溫度低至零下20℃。具備一體化集成模塊、雙源熱泵、支持3C快充等特點。
浩智熱控1.0搭載一體化集成模塊，使用雙源低溫熱泵，電池在半個小時內就可充滿；
浩智熱控2.0采用直接式熱泵架構，運用壓縮機熱氣旁通技術，并配備智能控制算法，電池能在15分鐘內快速充滿；
浩智熱控3.0采用新型冷媒，將在集成度、效率和溫區(qū)方面均做到行業(yè)領先。
智能化熱管理：集成控制器、傳感器等創(chuàng)新解決方案層出不窮
熱管理控制器-主流集成模塊包括：水泵驅動、水閥驅動、電子膨脹閥驅動、電磁閥控制、傳感器采集、網絡通訊、電路自診斷、OBD診斷、硬件方面等。
以易鼎豐(EVPT)的熱管理控制器(TMM)為例，采用NXP FS32K146作為主控芯片，總線頻率為80 MHz，連接器為80 Pins (40+40)，達到IP5K1防護等級，支持ISO26262 ASIL-B功能安全等級。
易鼎豐熱管理控制器(TMM)的系統框圖
在區(qū)域架構下，區(qū)域重新整合了整車電網架構，通訊架構以及控制器架構。面臨熱管理系統集成化趨勢，獨立的熱管理控制器可將電子膨脹閥、水泵、水閥等核心部件的控制系統全部集成進熱管理控制器（TMC），一方面大幅降低離散背板驅動的數量、節(jié)省系統成本，另一方面可以在應對熱管理系統拓撲多樣化架構的情況下盡量確保整車架構和區(qū)域控制模塊的平臺化。同時集成化的熱管理控制器，也可大幅降低部件電控故障率，便于系統智能化及全生命周期的診斷維護。
區(qū)域架構集成熱管理控制系統
未來，新能源汽車集成化熱管理系統面臨的主要挑戰(zhàn)包括溫度控制不精準和能量浪費問題，為解決這些問題，需要進一步研究和開發(fā)更先進的溫度壓力傳感技術，提高溫度、壓力監(jiān)測的準確性和靈敏度。
MEMS傳感器方面，在汽車中的應用范圍不斷擴大，汽車廠商需要把握時機，在短時間內建立行業(yè)合作伙伴關系，才能成功將這些新的傳感器技術融入到汽車設計中。
新能源汽車MEMS傳感器分類
TDK溫壓一體化傳感器
同時集成了溫度與壓力的測量功能，精度高、尺寸小、重量輕、響應時間快，并且安裝方式多樣，可應用于熱管理系統與汽車電動壓縮機等關鍵組件，實時監(jiān)控熱交換效率。
Melexis MEMS數字輸出壓力傳感器MLX90834
2024年9月，全球微電子工程公司Melexis宣布，推出專為電動汽車熱管理等嚴苛汽車應用精心打造的MLX90834壓力傳感器芯片，進一步豐富其Triphibian?系列產品線。這款可靠的、經過出廠校準的MEMS解決方案，可在氣體和液體介質中精確測量2至70bar的壓力。其數字SENT輸出可提供絕對壓力、診斷和溫度信息，助力系統實現更高的性能和可靠性。
可靠化是新能源汽車熱管理系統發(fā)展的基礎要求。隨著新能源汽車市場的不斷擴大，對于熱管理系統的可靠性要求也越來越高。通過采用高品質的零部件和嚴格的制造工藝，以及進行充分的測試和驗證，可以確保熱管理系統的穩(wěn)定性和可靠性，提高整車的市場競爭力。
