深度：横评多款EV车型空调和电池PTC加热技术和策略
临近冬季，中国的北方区域气温骤然下探至-5、-10甚至-20摄氏度。出行压力增大的同时，EV车型的续航里程和充放电效率的降低的幅度同比增加。不过，诸多整车厂为了应对因为气温的降低导致的动力电池充放电效率衰减，配置了包括保温和预热等主被动“恒温”技术。
上图为南京开沃电动客车适配的第1代动力电池总成内部铺设的保温材料特写。
为动力电池总成铺设保温材料归属于被动技术（策略），虽然不占用动力电池宝贵的装载电量，却难以有效抵御低温和高温对电池电芯温度的影响（以至于电量衰减引发的续航里程缩短）；与此同时，一些锐意进取的车厂，为了让动力电池电芯处于25-38摄氏度的“恒温”区间（充放电效率稳定且安全，不会引发热失控），引入了液态热管理系统（高温散热和低温预热）和策略。
实际上，对于续航、充电、放电和安全设计需求的平衡，整车厂根据自身产品定位和技术储备，有着不同的理解和认知。然而，归作为EV车型唯一的储能单位，动力电池装载的电量如何分配，使得EV车型在极端气候环境下的续航、充放电及安全表现不尽相同。
本文为新能源情报分析网，针对不同品牌车厂的不同EV车型的空调系统和动力电池热管理系统的PTC技术状态和控制策略横向比对。力争让更多潜在购车者和存量车主，分清PTC技术状态的不同，对EV车型的续航、充放电及整车安全的影响程度。
一、PTC模组的工作原理：
2018年-2019年中国市场量产的主流EV车型，都配置了为驾驶舱和动力电池伺服的PTC技术系统。EV车型（PHEV）适用的PTC技术，指的是适用直流电驱动的陶瓷加热器。通过PTC模组，为流通的冷却液加热，经过电子水泵送至驾驶舱鼓风机提供制热伺服；经过电子水泵送至动力电池总成提供电芯低温预热伺服。
上图是比亚迪秦EV450型电动汽车为驾驶舱空调提供制暖伺服的PTC模组、电子水泵及管路结构简图。
1、驾驶舱空调用PTC模组（6.6千瓦功率）
3、PTC模组出水管路
7、不可变流量电子水泵总成
上图为别克微蓝6改型电动汽车，为动力电池提供低温预热伺服的PTC模组、电子水泵及管路结构简图。
无论什么品牌的EV车型，驾驶舱空调制热系统对温度的需求，远高于动力电池电芯的低温预热系统温度需求。基本上伺服驾驶舱空调系统的PTC模组功率都在6-7千瓦，伺服动力电池总成的PTC模组功率普遍在3-5千瓦左右左右，也有动力电池装载电量较大而采用与驾驶舱空调系统相同功率的PTC模组。
不论采用什么样的驾驶舱空调制热和动力电池低温预热D的PTC技术和策略，都需要使用动力电池装载电量用来驱动。而细分出来的多种不同PTC技术和控制策略，又作用于整车表现出不同的续航里程、充放电效率和整车安全性设定。
二、本土品牌EV车型驾驶舱空调和动力电池热管理策略：
1、3组循环管路、2组PTC模组伺服的比亚迪秦EV450：
2018年量产的比亚迪秦EV450型电动汽车，配置了3套循环系统用于电驱动、驾驶舱空调制热、动力电池高温散热及低温预热功能的伺服。
上图为秦EV450伺服驾驶舱空调制热系统PTC模组。
2016年、2017年和2018年，比亚迪先后推出秦EV、秦EV300和秦EV450电动汽车。秦EV先后配置了1、2、3套循环系统。为了应对续航里程的提升，换装密度更高的三元锂电池，秦EV系列车型适配更完善控制策略更复杂的热管理系统。至秦EV450搭载3套循环系统，3组不可变流量电子水泵以及附属的管路，对整车可靠性要求更高了。
2、3套循环管路、1+0.5组PTC模组伺服的北汽新能源EU5 R550：
2018年量产的北汽新能源EU5 R550电动汽车，在EU5 R500电动汽车适配1套用于电驱动的散热系统基础上，增加了2套循环系统用于驾驶舱空调制热、动力电池高温散热及低温预热功能的达成。
配置3套循环系统的北汽新能源EU5 R550电动汽车，EMD3.0电驱动系统单独伺服1套高温散热循环管路；驾驶舱空调制制热系统单独配置1组用于调节温度非电驱动PTC模组和1套循环管路；动力电池热管理系统的串联1组大功率PTC模组和1组水冷板模组并共享1套循环管路。
有意思的是，用于动力电池低温预热伺服的PTC模组，为上海奉天提供、最大输出功率7千瓦。在“3通”阀体的配合下，分流经过PTC模组加热至不同温度的冷却液，或单独或同步为驾驶舱空调系统和动力电池低温预热系统进行伺服。
实际上，北汽新能源EU5 R550\EX3\EU7共用相同电驱动技术的EV车型，仅由1组7千瓦功率PTC模组为驾驶舱空调制热系统和动力电池低温预热系统提供伺服。位于鼓风机内的这套“半功能”小型PTC模组不具备调剂温度的设定。
3、2套循环管路、1组PTC伺服的吉利新能源GSe与几何 A：
2018年量产的GSe与2019年量产的几何 A电动汽车的电驱动系统和动力电池热管理系统，都源于帝豪EV450型电动汽车。帝豪EV450、GSe和几何 A电动汽车，适配1组伺服电驱动系统高温散热循环管路、1组用于驾驶舱空调制热和动力电池液态热管理系统的循环管路。
上图为吉利几何 A开启驾驶舱空调制热模式，动力舱内PTC模组运行时热成像特写。
这套旨在伺服动力电池液态热管理系统的循环管路，串联了1组由伟巴斯特提供、最大输出功率7千瓦PTC模组与1组水冷板模组。在驾驶舱空调制热模式，PTC模组通过“三通”阀体切换至通往蒸发箱体管路；在动力电池低温预热功能开启，PTC模组通过“三通”阀体切换至通往动力电池循环管路；在两种模式同步开启时，“三通”阀体全部开启向驾驶擦和动力电池输出不同温度的冷却液。
2016年量产的帝豪EV采用风冷被动散热动力电池策略，只有1套针对电驱动系统的热管理系统；2017年量产的帝豪EV300采用2套循环管路（1套用于电驱动、1套用于驾驶舱空调制热和动力电池热管理）；2018年量产的帝豪EV450、GSe以及2019年量产的GSe400与几何 A，继承了2套循环系统技术。进化了驾驶舱空调制热系统和动力电池低温预热系统，两组技术状态和同为7千瓦功率的PTC模组及单独管路分别伺服的控制策略。
三、合资品牌EV车型驾驶舱空调和动力电池热管理策略：
1、2套循环管路、2套PTC模组伺服的北京奔驰EQC：
2019年11月量产的北京奔驰EQC电动汽车，基于E级车型“油改电”而来。采用2组异步感应“3合1”电驱动总成+装载电量80度电的三元锂动力电池构成。作为合资品牌的北京奔驰EQC适配的电驱动技术，与2014年前后上市的特斯拉S的相差无几。不过125wh/kg的动力电池总成能量密度，却有助于降低热失控带来的燃烧几率，减少热管理系统的设计指标和运行压力。
基于北京奔驰E“油改电”而来的EQC，将2组完全相同功率的PTC模组（红色箭头），搁置在前部动力舱并远离防蒸发箱体和动力电池总成。
上图为北京奔驰E燃油车动力舱内各分系统细节特写。
北京奔驰EQC采用2组输出功率同为5.2千瓦、德国艾贝尔提供的PTC模组，为驾驶舱空调制热以及动力电池低温预热系统提供伺服。结合北京奔驰EQC的车身尺寸和动力电池装载电量，采用相同中等功率的PTC模组，应对温度需求相差较大的伺服目标，颇有一种“刚刚够”的感觉。
2、3套循环管路、2套PTC模组伺服的上汽通用别克微蓝6改型：
2018年上市的续航301公里别克微蓝6基型，适配2组循环系统（1组伺服电驱动系统、1组伺服驾驶舱空调制热系统）。2019年11月上市的续航410公里的别克微蓝6改型，在微蓝6的基础上增加了1套针对动力电池的高温散热和低温预热的液态循环系统。
尽管别克微蓝6改型采用源于上汽新能源荣威ERX5的分散式电驱动技术，但是在动力电池热管理技术和策略大幅领先。
别克微蓝6改型EV的驾驶舱空调制热系统，由一组最大输出功率3.5千瓦的PTC模组伺服（标定最高温度超过100摄氏度）。别克微蓝6改型的动力电池液态热管理系统的低温预热系统，由1组最大输出功率5千瓦、由德国艾贝尔提供的PTC模组伺服（标定最高温度35摄氏度）并与水冷板模组串联在一个单独设定的循环管路。
3、2套循环管路、2套PTC模组伺服的北京现代昂希诺EV：
2019年11月上市的北京现代昂希诺EV，续航里程标定在500公里级、搭载能量密度146.6Wh/kg、装载电量64.2度电、适配完整液态热管理系统的动力电池总成。需要特别注意的是，北京现代制造的昂希诺EV，并不是简单的同步欧美市场上市的现代KONA原型车“照搬”。而是，换装了宁德时代提供的方形NCM电芯，并将原有的电驱动和动力电池液态热管理系统共用的循环系统一分为二。
上图为北京现代昂希诺EV动力电池低温预热伺服PTC模组技术状态特写。
昂希诺EV适配的PTC模块通过长度不超过150mm管路，前置于动力电池总成前部，用最少管路长度、最短时间将加热的冷却液“泵”入动力电池总成内部，达到在低温工况运行的电芯进行预热伺服的目的。
上图为北京现代昂希诺EV驾驶舱鼓风机内设定的电驱动PTC芯体总成结构简图。这组用于驾驶舱空调制热的电驱动暖风箱体类PTC模组总成（绿色框体），由芯体（红色区域）和电驱动壳体（蓝色箭头）构成。
伺服驾驶舱空调制热系统的电驱动暖风箱体类PTC模组，被布置在仪表台后部的暖风机总成内。伺服动力电池热管理系统的PTC模组，被布置在动力电池总成前端。这种有利于节省热（电）量的设定，与基于正向研发的车型平台不可分割。
四、阅读延伸：
1、2套循环管路、1套全新电驱动PTC模组+可变流量水泵+电池用PTC模组伺服的唐EV：
2019年比亚迪推出了基于“e平台”电驱动技术解决方案的秦Pro EV、元EV、e1、宋Pro EV和唐EV等新车系。适配了“3合1”电驱动总成以及“622”配比的NCM锂电池同时，对PTC系统性能的提升“静悄悄”的进行了。
售价从7万元-30万元适配“e平台”的EV车型，在2018年量产的秦EV450和宋EV500车型使用两组不同功率PTC模组的基础上，更换了电耗更小的驾驶舱空调制热PTC，简化了相关伺服管路数量和制造成本。
上图为唐EV驾驶舱前部空调制热电驱动非冷却液PTC模组特写。
通过查询比亚迪配件系统，唐EV甚至唐DM等2019年比亚迪量产新能源车型，全部采用这种有别于其他品牌车型适配的电（非店）驱动（加热）暖风箱体类PTC模组（技术）。这种采非电加热冷却液技术，省去了冷却液、管路、电子水泵、相关线缆以及控制模组。这种不算先进的PTC技术，最大优势就是节能了源自动力电池非驱动用电量（最大输出功率1.5千瓦-3千瓦不等）。
在比亚迪系高端EV和DM车型上，通过可变流量电子水泵的配合，为装载不同电量的动力电池配置不同功率的PTC模组，用于精准控制低温预热（高温散热）的温度范围。
2、2套循环管路、柴油发动机制热的威马EX5：
2018年量产的威马EX5电动汽车，根据客户需求可以灵活的配置不同热管理系统（策略）。在南方市场，标配用于动力电池高温散热用水冷板模组，并可以去掉用于动力电池低温预热PTC模组。在北方市场，标配用于动力电池低温预热PTC模组，还可以额外购买一组柴油机用于动力电池极低温预热。
就在前不久造车新势力的威马，还推出EX5的改款车型。在诸多改进项目中，尤其增加了燃油箱容易，旨在为柴油发动机提供更长使用周期。然而，无论早些时候上市的威马EX5老款车型，还是新上市的威马EX5改款车型，只要配置用于动力电池低温预热的柴油发动机系统，都没有安装在尿素配合下的尾气净化装置。
上图为威马EX5搭载的用于驾驶舱空调制暖的PTC模组。
此前威马官方发布了EX5动力电池热管理策略，基于水冷板模组的高温散热功能开启后温度保留在38摄氏度；基于PTC模组的低温预热功能开启点在5摄氏度；基于柴油发动机的低温预热功能开启点在0摄氏度。
3、2套循环管路、没有PTC模组的上汽荣威ei5 400：
2018年早些时候量产的上汽荣威ei5 400电动汽车，在300车型基础上增加了动力电池装载电量（52.5度电）并延长了续航里程（400公里级）以及分布式电驱动系统。唯独重要技术升级在增加了旨在伺服动力电池高温散热液态热管理系统。
荣威ei5 400电动汽车适配2套循环系统，1套伺服分散式电驱动系统、1套伺服动力电池高温散热系统。标配的热泵空调系统只具备驾驶舱空调制热功能，单独设定的动力电池循环管路，串联1组水冷板模组而没有配置PTC模组。
结合上汽荣威系MARRVL X和ERX5电动汽车依旧配置风冷被动散热动力电池总成，ei5 400只配置动力电池高温散热功能，看来上汽荣威是彻底放弃北方市场。
4、1套循环管路、没有PTC模组的长城欧拉R1、雷诺e诺和启辰e30：
基本上这种A0级售价7万元区间的入门级电动汽车，仅有1套伺服电驱动系统的循环系统。驾驶舱空调制暖系统采用电加热PTC模组、动力电池没有配置液态高温散热和低温预热功能。如果长期在高温工况下高负载使用，动力电池热失控引发的燃烧几率较高；低温工况下使用，充放电效率降低，且有效续航里程大幅缩短。
长城欧拉R1使用的风冷被动散热动力电池总成密度160wh/kg，相对雷诺e和启辰e30使用的被动式风冷散热动力电池总成密度分别为142Wh/kg和148.5Wh/kg高得多。无形中，在高温工况下，长城欧拉R1的整车安全性弱于雷诺e和启辰e30。
笔者有话说：
在以上提及的EV车型中，北汽新能源适配上海奉天提供的PTC模组；比亚迪使用自行研发和量产的PTC模组；吉利帝豪EV450、GSe400和几何 A使用伟巴斯特提供的PTC模组；北京奔驰、上汽通用别克微蓝6 400、上汽荣威ei5 400、威马EX5都采用艾贝尔提供的PTC模组。
售价50万元起得北京奔驰EQC的电驱动技术最为落后、整车及动力电池热管理系统布置被源自燃油车的车型平台牵制效率较低，相同功率的PTC模组能耗较大。
吉利帝豪EV450、GSe400、几何 A三款车型适配完全相同的热管理系统，可靠性很高几乎没有因质量而更换（通过吉利新能源瑞意达4S店售后部门反馈，这三款车型的PTC系统没有出现因为质量原因索赔更换案例）。
上汽通用别克微蓝6 400与上汽荣威ei5 400使用几乎相同的分散式电驱动技术，但是微蓝6 400配置适用全国南北方完整的动力电池热管理系统（配置2组不同功率PTC模组的高温散热系统和由1组水冷板模组构成的低温预热系统），对全气候环境的充放电效率、续航里程表现，完全超过了放弃北方市场没有动力电池低温预热功能的荣威ei5 400。
造车新势力的威马EX5，虽然配置用于动力电池低温预热工鞥的PTC模组，可是需要客户额外购买的柴油机预热系统确实有助于提升低温工况动力电池表现能力，却没有安装任何尾气净化装置。基于造车新势力严重依赖融资续命的客观存在，以及动力电池高温散热功能开启后依旧保持在38摄氏度的技术设定，威马EX5及后续的EX6等车型不建议购买。
北汽新能源EU5 R550和EX3适配的驾驶舱空调制热系统的非电驱动PTC模组能耗低，伺服动力电池低温预热系统的7千瓦PTC模组使用效率高。
作为合资品牌的北京现代同步引入的昂希诺EV，单独设定的动力电池热管理系统使得安全性设定上超过了海外市场同步上市的原型车。集成在驾驶舱空调系统内的电加热冷却液的小功率PTC模组，靠近动力电池前端的PTC模组的设定，在制热效率和低能耗层面碾压北京奔驰EQC将2组相同功率PTC模组设定在动力舱受制于“油改电”的技术状态。
2018年上市的基于上一代“4合1”电驱动技术+设定在动力舱内2组PTC模组的比亚迪EV450，几乎与北京奔驰EQC技术状态相当。
2019年上市的基于最新“e平台”电驱动技术解决方案的唐EV（秦Pro EV、e1和宋Pro EV）等车型，将伺服驾驶舱空调制热的PTC模组，从动力舱转入空调系统内并采用更结构简单耗电量低的电驱动非冷却液PTC技术。
长城欧拉R1、雷诺e诺和启辰e30这种没有装备完整的液态热管理系统的入门级电动汽车，出于最基本的安全考量就别买了。威马、小鹏、蔚来和理想这些个依赖融资过日子的造车新势力们存在太多不确定因素，即便技术表现得十分出色，可靠性和安全性都值得怀疑。一旦破产，已购车主们的利益难以保障。
文/新能源情报分析网宋楠
电动车冬季用车大揭秘 “抗寒”表现出众的秦Pro EV
大家都知道在低温环境下，锂电池活性低对纯电动车的冬季续航有影响，开启暖风也会耗费动力电池的电量，但“减”到了什么程度？车主们也没有一个量化的答案，准车主们更是一头雾水。为此，易车《新能源实验室》为您解惑，不求像真的实验室那般滴水不漏，只求将我们的亲身实测与大家分享。
《新能源实验室》第四期比亚迪秦Pro EV。为什么选它？原因在于比亚迪换装了三元锂电池之后，又在“三电”技术上更进一步。抛开其它产品特质单看续航和能耗：秦Pro EV电池组的能量密度高达160.9Wh/kg，远超行业主流水平；液冷系统采用两个压力较小的电子水泵，温控更精细。
秦Pro EV开发者版本处于断货状态，在售车型以智联领动版、智联领享版、智联领耀版为主，按照2018年政策的补贴后价格分别为16.99、17.99、18.99万元。据悉，2019年新的补贴政策预计将于春节前后公布，届时补贴数额必然会降低，很可能直接减半。
实验一：低温电耗测试
纯电动车低温环境下用电，一方面是“必须”的行驶，另一方面来自“额外”的暖风等用电设备。我们的“实验”方法是：暖风开启和关闭、拥堵和畅通路况这4个条件分别排列组合。开和不开暖风之间相差多少因车而异，秦Pro EV的表现如何？详见下图。
看到数据，有人会说我们实测的电耗为何这么低？因为秦Pro EV的电池组液冷系统带加热功能，给电池加热的电耗比高速行驶还大。而为了让用电设备开关之间的差异更准确，以上数据都是在最费电的冷启动阶段之后“取样”。
相比同样采用液冷的电动车，秦Pro EV的结构和策略都具有优势。首先，两个电子水泵功率大的负责出水、功率小的管理回流，比单水泵更精细。再者，单个电子水泵的压力为15kPa，加起来才30kPa，而一些车型这项数据达到了100 kPa，“3倍多”最直观的差异就是电耗，这就让秦Pro EV虽然电池加热速度不算快，但冷启动也没那么费电。
实验二：高速续航测试
不计算电池加热电耗最大的状态，按秦Pro EV表显平均电耗和总电量换算，高速行驶最多能跑大约320km，相比市区综合工况的续航衰减明显。对比来看：低速行驶，比亚迪的电控系统的作用不小；没有变速箱而高速行驶消耗大的先天不足，依旧是纯电动车的一大瓶颈。
实验三：极限里程测试
关于“能跑多远”这个问题，我们的“实验”方法很简单，电量充满、空调24度1挡风出发，一直开到“最后1km”结束，记录实际行驶里程。详见以下的实测结果。
秦Pro EV从满电到“最后1公里”总共三天两夜，除了两个早上冷启动耗电量较大，其余行驶续航掉落比较线性。电量降至10%提示充电，到5%这个节点动力输出受限，表显输出功率最大只能到11kW，4%（含）以下动力上限继续掉落到了8kW。以上两种限制动力的状态，车速可缓慢增加到40km/h左右。
实验四：低温环境充电效率体验
低温是纯电动车续航的“天敌”，也是充电的一大掣肘，而比亚迪充电方面一直都是强项，从磷酸铁锂换成三元锂之后，这方面的优势又被放大了。在上文的“最后1km”后，用国家电网60kW直流充电桩给秦Pro EV充电，实际表现详见下图。
就秦Pro EV的充电策略来看：高平台电压已然接近了很多纯电动的商用车；需求电流也超出了60kW电桩的上限，换句话说，用更大输出功率的电桩充电还能更快。
实验五：验证充电时能否开启空调（暖风）
有快充接口的车型，充电一般也就1个多小时，这段时间也干不了太多的事，车主很多时候都是在车内等待，所以充电时能否开空调也是《新能源实验室》考量一个点。秦Pro EV的验证结果是：充电过程中可正常开启空调（暖风），对充电速度的影响在10%左右。详见以下视频。
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秦Pro EV冬季用车实验结果总结：
1.能耗：秦Pro EV与所有带电池加热功能的电动车一样，冷启动是电耗的“巅峰”，而秦Pro EV峰值并不是很高，只是加热的速度不快。
2.极限里程：全程气温2度以下实际行驶了304km，超过了NEDC数据的70%，这个结果在纯电动车中属于一个比较好的成绩。
3.低温充电：不论气温如何，秦Pro EV快充都相当高效。只有特斯拉的超级充电站能稳胜，都用国标电桩，特斯拉也要稍逊一筹。
4.低电量车辆状态：秦Pro EV低电量状态下续航掉落线性，让用户心里很有底。电量5%以下限制动力，车速最高40km/h左右尚可接受。
“新”消息
比亚迪现阶段以秦Pro EV为代表的几款车型，电池密度超过了160Wh/kg，这个专家分析2020年初才会普及的数据。接下来，比亚迪还将基于全新的e平台，带来老车型的更新以及更多全新车型：唐EV600稍后就上市开售了，全新的A00级和又一款A级电动车也已排上了日程。
最后，易车《新能源实验室》这个冬季一共带来了5款纯电动车的低温表现，之后我们将进行梳理和总结。另外，想看更多其它方面的电动车测试，欢迎在文章下方的评论中留言。
秦plusdmi你会开热风吗？
提车转眼20天了，提车后就经历了10.1的夏天，结果4天后瞬间像坐过山车似的气温开始下降，其中有10来天过了一个正真的秋高气爽的季节。但是随着冷空气的到来，这车需要开暖风了，前几天也在关注这个问题，有很多车友都在研究这个车究竟怎样才能开热风。其中狗哥的视频我看了，他也不会开热风@狗哥TALKCAR今天早晨起的早室外温度13℃，就想试一下这个暖风怎么开是不是狗哥说的那样
空调温度开到24℃，结果开10来分钟一点热风没有。
只有开成这样才有热风出来。到时能耗特别高，刚开一分钟不到电量就下降2％。希望现在北方的车友提供一下这个热风怎么开，求助一下广大车友。因为这个问题我专门咨询过4S店的售后，回答的是只要你设定的温度高于环境温度空调会自动决定吹暖风还是凉风，结果不是那样的？@赵长江V@一路向北BYD@超棒发声出一期冬季用车指南。我们很多车友不会开暖风。
20天行驶了1167.充电大慨5次，加油400元，目前剩余公里数
