电动汽车热泵空调该用什么冷媒?
由于电动汽车没有发动机作为空调压缩机的动力源,也不能提供汽车空调冬天制热用的热源,需要利用车载蓄电池实现采暖,而纯依靠PTC电加热会使电动车续航里程减少35%以上。因此,如何在保障电动汽车舒适性的同时,利用热泵空调系统实现高效热管理成为一个亟待解决的问题。其中,冷媒也就是制冷剂的选择对热泵系统设计和性能起到关键作用。下面我们来听一听霍尼韦尔制冷剂公司的分析吧。
不同于普通家用热泵空调,电动汽车热泵空调常采用三换热器的系统,以有效解决除霜除雾切换为制热模式时带来的车前窗“闪雾”问题,在保证空调性能的基础上,提高行驶的安全性。电动汽车热泵空调的性能受到多种因素的影响,例如冷媒的选择、冷媒充注量、蒸发器和冷凝器选型、压缩机转速及排量、系统结构形式等。
电动汽车热泵空调系统最常用的冷媒为R134a。2006 年,欧盟议会正式通过了淘汰含氟气体的法规,规定自 2011 年起新开发车型停止使用 R134a,2017 年起新生产车辆停止使用 R134a。
很多公司和各高校均开展了相应研究。目前,美国主推 HFO 类物质 R1234yf,欧洲推崇天然制冷工质CO2,雷诺-日产联盟选择将 R445A 作为汽车空调制冷工质,除此之外,汽车空调的替代冷媒还包括 R152a、R290 等。
霍尼韦尔制冷剂公司认为理想的电动汽车热泵空调冷媒应具备以下特点:零ODP值、低GWP值、无毒、不可燃、制冷制热循环性能优异、原料易得且成本低廉。
目前电动汽车热泵空调冷媒大多采用 R134a,但由于其GWP值为1300,远高于欧洲等主要国家对冷媒GWP 值的限定,在出口方面受限,同时当外界温度较低时,R134a 系统制热量衰减明显,因此开发高效环保的电动汽车热泵冷媒迫在眉睫。目前研究热点集中在R1234yf 和CO2,这两种冷媒因基础物性特点,分别存在制热性能不足和排气压力过高等缺点。
在未来发展中,环保制冷剂成为趋势,因此冷媒的替代主流是使用天然冷媒、HFOs 及其混合冷媒。目前的电动汽车热泵冷媒仍存在局限性,无法满足理想环保制冷剂的要求。鉴于单工质的开发难度大,以及zhuanli限制等因素,通过优势互补开发新型环保混合冷媒是有效的应对措施,也是制冷剂领域的发展趋势之一。