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海立,热管理系统如何“新”才能冷热有道?

海立在上海车展发布了三款重磅产品。

第一款是R290冷媒热管理剂侧集成模块,可兼容R134a。

第二款和第三款均为适用于零下40℃极寒天气的热管理解决方案,分别为低温热泵自发热压缩机(可减小或取消加热组件)、低温热泵集成化压缩机(集成PTC控制或加热模块)。

作为国内新能源乘用车电动空调压缩机供应商的头部,海立的三款产品均为面向客户需求和行业趋势的创新成果。

01.R290剂侧集成,防爆燃,且体积重量双优化

海立马瑞利CTO菊地 浩史表示,随着汽车产业向电动化和智能化方向迈进,整车能量管理的复杂性逐渐增加,对汽车能量管理系统的要求也日益提高。为最大化的利用整车热量,降低整车能耗,具有系统简单高效、布局空间节约的集成化模块化热管理解决方案成为越来越多车企的选择。同时,随着环保法规的日益严格,兼顾安全、环保和性能的天然工质R290(丙烷)也成为下一代车用热管理系统冷媒的替代路线之一。

针对更为环保的集成化、小型化的热管理系统产品趋势,海立率先在业内创新研发出R290环保冷媒热管理剂侧集成模块。

这款新产品迎合全球环保政策法规趋势,使用新一代环保制冷剂R290,且兼容R134A等现有制冷剂,可确保冷媒充注量控制至150克以下,达到防止爆燃A3安全标准。

需要注意的一点是,R1234yf与R134a制冷剂,都能与行业内空调管内层塑料材料兼容,因此可以相互替换,虽然制冷量会有所偏差。

R290主要成分为丙烷,是一种较易获取的天然制冷剂,相比其他替代制冷剂而言具有成本优势。而且,R290的全球变暖潜能值(GWP)更低,更环保。根据国家相关法规要求,2030年之后,所有车辆都将应用环保的冷媒技术,因此R290制冷剂技术将成为市场主流。

然而,R290具有易燃易爆的特点,使其进一步推广应用受到了诸多局限。因此热管理企业思考的重点是如何通过热管理结构的优化,减少泄漏点,降低泄漏量,降低R290可燃易爆的风险,提高安全性。

海立的做法是用“卡片式”超薄流道板来代替管路,通过无管化且控制冷媒充注量,防止爆燃。

不仅如此,整个剂侧集成模块采用一体铸造和焊接工艺制造技术,模块内的“卡片式”超薄流道板平均厚度仅有10.5毫米,使整体产品比海立上一代产品体积下降10%。通过取消部分空调管路连接件,产品重量也比上一代产品减少10%,实现轻量化设计。

此外,该产品还集成了热管理控制器和模组的控制系统,实现了从系统结构到控制系统的多重集成。

海立称,将在2025年量产R290环保冷媒热管理剂侧集成模块,2026年量产R290热管理模块控制器,相比Gen1体积减轻7%,重量下降5%,并支持拓展至区域与车身域控制器架构。

同时,海立预告了R290大集成模块,零部件数量减少30%,拥有超31种工作模式。

02.零下40℃极寒天气,制热游刃有余

面向低温高寒区域的新能源车行驶环境,海立新能源CPO王智君发布两大电动压缩机技术解决方案。

海立思考的是,如何降本且节能,在零下40℃的环境中,制热能够游刃有余。

限制条件越多,挑战越大。

先看现状,在零下10℃以上的环境,主流方案是匹配热泵空调系统,而环境温度下降到零下10℃以下,就需要PTC进行辅热。

那在气温更低的环境中呢?根据调研,东北新能源汽车车主基本对冬季续航打四五折,空调电耗高得惊人等困难普遍采取的是“忍”字诀,习惯就好。

海立希望,设计一种超低温热循环方式,不再让客户的车局限于某一特定地区,且兼顾高效与经济性。

低温热泵自发热压缩机,适用于热管理三角循环技术,通过优化运动机构结构,增加电机自加热功能和相应的控制策略,革新性打破传统-10℃无法采暖的技术壁垒,让压缩机可在零下40℃低温环境温度下带液运行,且保证液体低温环境下能够一次启动及稳定运行,最大程度地保证了制热应用环境。该产品的耐液击及抗热冲击的结构设计,可靠性更高,设计寿命提升10%。

低温热泵集成化压缩机,在自加热压缩机基础上,创新性地集成了比传统PTC加热器升温更快体积更小的加热膜技术,该加热膜采用丝网印刷技术将电阻材料印刷在导热绝缘层上,以实现加热功能。

该技术方案凭借加热膜和自加热压缩机集成耦合,以“1+1>2”的热能效果达到“低温强热、高温制冷”全场景覆盖。相比集成前的产品重量,该产品有效减重15%,符合车企轻量小型化设计要求。此外,在该款产品研发中还考虑到兼具功能性与服务性的设计,提升可维修性,大幅节省用户售后成本。

王智君指出,新能源汽车的热管理不仅关乎驾驶的舒适性和安全性,更是保障电池系统安全、改善电池低温性能、降低整车电耗,实现整车续航达标率的关键所在,是新能源汽车产业持续发展的关键因素之一。

因此,海立以“高效”、“快充”、“高集成”、“环境可持续性”作为创新发展路径,不断地挑战技术难关,扩大热管理系统的使用范围,从原来的零下10℃到今日的零下40℃,将整套系统做得更加标准化,进一步扩大热管理的价值。

为满足日益增多的市场客户订单,海立投建的新能源汽车电动压缩机新产线已于2024年下半年在海立芜湖汽零产业园顺利投产,海立打造世界级新能源汽车热管理产业集群的战略目标阶段性顺利达成。

为顺应“节能、减排、节材”的技术发展趋势,芜湖产线项目从制造设备到生产工艺进行了全新升级,通过建设新一代数字化技术打造数字化车间和智能工厂,实现产品数字化、装备智能化、物流自动化,提升生产效率和产品质量。

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海立热管理系统

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