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现代与起亚利用新型热泵技术回收废热 延长电动汽车续航里程

据外媒报道,当地时间6月9日,现代汽车公司(Hyundai Motor Company)与起亚汽车公司(Kia Motors Corporation)公布了其创新热泵系统的新细节。该系统被部署于现代和起亚的全球电动汽车(EV)系列车型中,能够在低温条件下,最大限度地延长车辆的纯电动续航里程。

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(图片来源:现代)

现代和起亚的热泵是一项领先的热管理创新技术,能够最大限度地延长现代和起亚电动汽车的续航里程,能够收集废热加热座舱。与其他电动汽车不同的是,该技术能够让电动汽车驾驶员在寒冷的天气条件下加热车辆内部时,不会对电动汽车的续航里程产生明显的影响。

该技术于2014年首次在第一代起亚秀尔(Kia Soul)电动车型上出现。该热泵由压缩机、蒸发器和冷凝器组成,可以吸收汽车电子组件释放的余热,并回收此类能量,以高效地加热汽车座舱。即使在寒冷的驾驶条件下,该项技术也可保护秀尔车型180 km的电动续航里程不会减少。

现在,为用于新款现代和起亚电动车型,该项行业领先的热泵系统得到了进一步研发。新热泵系统可以从更多来源获取废热,从而在寒冷天气下,让电动汽车续航里程达到最优。此类创新意味着现代和起亚电动汽车能够在不同温度条件下保证一致的续航里程,而其他电动汽车在同样的温度条件下,续航里程会显著下降。现代科纳(Kona Electric)电动车型配备了最新热泵技术,并在全球最先进的电动汽车市场——挪威接受了测试,也证明了这一点。

科纳电动车型通过挪威真实续航里程验证测试

最近,挪威汽车联合会(Norwegian Automotive Federation,NAF)在寒冷以及温暖的天气条件下对20款电动汽车进行比较,以识别出续航里程最一致、充电性能最好的车型。该测试监测了每辆汽车在寒冷天气条件下的性能,并将结果与制造商提供的数字进行比较。

科纳电动车型获得了第一名,在寒冷中的续航里程达405公里,而在WLTP联合循环测试条件下(23°C / 73°F),该车型的续航里程为449公里。相比之下,在严寒中,科纳电动车的续航为WLTP联合循环续航的91%,与其所提供的纯电动续航里程数字的偏差仅为9%。

如何工作:无需消耗能源就可加热电动汽车座舱

现代和起亚的热泵技术于6年前首次在起亚秀尔车型上亮相。自此,该项业内领先的热泵技术针对新款现代和起亚电动车型又得到进一步发展。现在,该技术不仅可以回收电力电子模块(如驱动电机、车载充电器和逆变器)的额外废热,还可从电池组和慢速充电器中回收废热,从而显著增加所获能量。

该技术利用上述部件产生的热量,将制冷剂从液态蒸发为气态。首先,压缩机中会排出高压气体,然后被迫进入冷凝器,再转化为液体。这一过程中会产生额外的热能,就能被热泵回收,用于加热座舱。

此类被捕获的能量可以提高HVAC(供暖、通风和空调)系统的效率,并能够被循环利用,以更高效地加热座舱,将电池电量消耗降至最低。通过减少电池负载,该款热泵降低了HVAC系统的能耗,最大限度地确保汽车的可用电动续航里程。

为进一步改善能源捕获以及效率,现代和起亚还在继续研发热泵技术。该系统自2014年首次推出以来,经过在瑞典北部极端寒冷天气(-35°C)的测试,已逐步得到完善。通过在极度寒冷的天气条件下测试,研究工程师们已经确定了可以尽可能回收更多废热的方法,以改善该热泵系统的效率。在此类条件下测试该项技术,可以确保热泵即使在最寒冷的环境中,也能正常工作。

电池组热管理延长电动汽车续航里程

该款热泵是现代和起亚新一代电动车型的众多创新技术之一,而且,现代和起亚也用电池热管理功能,来大大改进电动汽车电池组的性能。

现代和起亚电动汽车电池组采用的是水冷系统,而不是传统的气冷系统,可以在不增加物理尺寸的情况下,进一步延长电池的续航里程。该创新意味着现代和起亚电动汽车的电池可以被包装得更紧密,因为水冷通道比气冷通道所占的空间更少,最终可以将电池密度提高35%。

此外,该项创新技术还意味着现代和起亚最新款电动汽车的续航里程和电池容量大约为第一代电动汽车的两倍,而且单次充电后能够行驶的距离更远。例如,第一代秀尔电动汽车为车主提供了30kWh锂离子聚合物电池组,充满电后,汽车可以行驶180公里。第二代秀尔电动汽车则搭载了64kWh电池组,占据的空间一样,不过一次充电后可以行驶386公里。

韩国环境部(Korea’s Ministry of the Environment)对现代科纳电动车型和起亚极睿(Kia Niro)车型进行的一项研究发现,在寒冷条件下,热泵显著降低了电池的能耗。当车辆在-7°C条件下行驶,与此同时,HVAC系统处于激活状态时,与在26°C的环境下行驶相比,车辆还能够维持90%的续航里程,这为其他电动汽车设定了一个新基准。相比之下,其他制造商的很多电动车型在相同条件下,纯电动续航里程下降了18%至34%。

进一步发展热泵技术

现代和起亚将继续改进该热泵系统以及其他热管理创新技术,而且此类技术也在影响着品牌下一代电动汽车的研发。

根据现代汽车的“2025战略”(Strategy 2025)计划,该公司的目标是,到2025年前,每年卖出67万辆纯电动车型和FCEV(燃料电池车),并成为排名前三的电动汽车制造商。而起亚的中长期战略“Plan S”显示,该公司计划也要到2025年前,推出11款电动车型。

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