哪吒、爱驰、一汽-大众的热管理策略分析

作为哪吒汽车“山海平台”旗下的开山之作，哪吒S搭载目前行业集成度最高的热泵系统，热泵能效比COP高达2.0，冬季续航提升20%。在-20℃环境下，开启空调后10分钟，车内即可达到舒适温度。

国内首个整车系统级智能热管理策略：冬季续航提升20%，能效比COP高达2.0。

传统热管理多采用割裂式管理策略，空调、电池、座舱等热管理“各自为政”，加热管道复杂，也很容易造成热能浪费、协同效率低下。与传统割裂式整车热管理策略不同，HozonEPT4.0恒温热管理系统是基于高集成水源式热泵的一体化热管理系统，能够将独立的各个系统集成起来，统一管理，做到热量的最小浪费，最大程度的降低热管理系统对电池电量的消耗，保障车辆续航里程。

一方面，HozonEPT4.0恒温热管理系统通过整车热量管理“大脑”，实现乘员舱、电池、电驱、电子部件集中管理，守护汽车性能与安全。与此同时，一体化设计将所有部件物理部分集中和部件控制部分集中，实现管路数量降低40%，可靠性提升50%，并且在满足舒适性前提下，将热泵的工作温度由业界的-10℃降低至-18℃，搭配智能/自选兼顾的高效保温功能助力哪吒S的冬季续航提升20%。

另一方面，HozonEPT4.0恒温热管理系统搭载行业目前集成度最高的热泵系统，采用架构极简的集成式水源式热泵系统，使用九通阀组合出16种不同工作模式，根据环境温度与电池温度自动规划热泵系统的加热程度，启用不同的加热模式。换言之，小到流量控制阀、水泵，大到空调压缩机，前端冷却模块上的散热风扇，都能实现精细化控制，保障电池、空调、电驱工作在最适宜的温度。此外，HozonEPT4.0恒温热管理系统还会对整个循环产生的余热进行回收，实现能源利用最大化。九通阀加持，多热源管理，高效热交换，助力哪吒S的热管理效率COP高达2.0，处于行业顶尖水平。

一、【HozonEPT4.0恒温热管理系统】

-18℃超低温热泵工作范围，能效提升50%

有别于传统热管理系统制热能耗较高、影响续航，传统热泵系统-10℃以下无法启动，制热效果差，HozonEPT4.0恒温热管理系统通过电驱余热回收等实现热管理各部件智能化协同控制，整体能效最优。即使在室外环境温度-18℃工况下，出风温度可达到48℃，能效提升50%，单热泵即可满足乘客舱采暖要求。
值得一提的是，哪吒S搭载智能双区空调，可以根据环境温度、电驱温度及与目标温度的温差，自动计算风向调节方式，在-20℃、40km/h行车过程中，10分钟即可提升至舒适水平。哪吒S为用户摆脱冬季“暖气匮乏”困扰的同时，将为用户带来更安全、更智能、更暖的寒冬出行体验。

加码电池温控，15℃-45℃恒温占比95%

在保证整车热管理能效最大化的同时，哪吒汽车自主研发的HozonEPT4.0恒温热管理系统是一套极具前瞻性的电池管理技术，有着高能量、高续航、高安全、高稳定等特点，具备低温保温、高温降温和行车恒温等功能，可有效抑制快充温升、提升低温行车续航和动力性。其中，热管理系统主动加热与制冷，快速提升低温充电效率，单次充电节能约2%；智能行车加热助力冬季续航提升约4%；搭配智能/自选兼顾的高效保温功能，电池系统15℃-45℃恒温占比95% 。换句话说，无论是在炎热的吐鲁番，还是在酷寒的漠河，哪吒汽车都可以保障电池的高效稳定和安全，让新能源汽车没有“禁区”。

【哪吒S】
哪吒S搭载的HozonEPT4.0恒温热管理系统，能够以更低的成本实现更高的热管理效率，给消费者带来更智能、更安全、更舒适的车辆管理和出行体验，这是对哪吒汽车“科技平权”价值观最完美的诠释。哪吒S作为基于“山海平台”打造的首款B级数字电动轿跑，也将成为哪吒汽车进军高端市场的先锋军，助推哪吒汽车踏上品牌向新的新征程。
二、爱驰U5的动力电池热管理策略：

对爱驰U5的动力电池热管理策略进行评测，采用1组热成像设备采集静态信息；1组热成像视频监测系统采集动态信息。

上图为爱驰U5在海南省万宁的清晨，通过热成像视频采集系统拍摄的“凉车启动”工况，车与人的热感应对比特写。

爱驰U5的前部动力舱外表温度为19.2摄氏度；环境温度约为19-20摄氏度；用于对比的人像头部温度约为29.8摄氏度。

为了获得最精准的爱驰U5动力电池及整车热管理策略，将车辆静置1个晚上后，第二天一早启动车辆并激活驾驶舱空调制冷和制暖系统。

首先开启驾驶舱空调制冷系统，出风口温度约为12.8摄氏度（红色箭头）。由于此时海南万宁温度普遍处在23-27摄氏度，不能达到激活动力电池热管理系统的高温散热阈值。随后开启驾驶舱空调制热系统，出风口温度提升33摄氏度。

爱驰U5的动力电池热管理系统循环管路采用1组PTC模组（制热）和1组水冷板模组（制冷）串联的模式。驱动电机、“2合1”充电模组、“2合1”高压用电系统总成构成1套循环管路；驾驶舱暖风系统单独构成1套循环管路；只不过，这两套单独设定循环管路只是共用同1组补液壶补液

红色箭头：动力电池高温散热和低温预热循环管路补液壶蓝色箭头：单独设定电驱动系统循环管路和驾驶舱空调制热系统循环管路共享的1组补液壶

从最先的驾驶舱空调制冷模式转换至驾驶舱空调制热模式过程中，爱驰U5的动力舱2组循环管路补液壶温差并不大。“原地怠速”+驾驶舱空调制热系统激活运行时间3分钟后，热成像视频采集系统画面的对比越来越清晰。

备注：由于热成像仪工作原理，在温差不大的状态下，各分系统轮廓并不会十分清晰。随着温差增加，不同温度状态的分系统轮廓更加清晰、对比度增强。

上图为爱驰U5驾驶舱空调制热系统运行3分钟后，热成像视频监测设备拍摄到的动力舱内各分系统温度对比特写。

黑色箭头：动力电池热管理系统循环管路补液壶表面温度约为23摄氏度白色箭头：单独设定电驱动系统循环管路和驾驶舱空调制热系统循环管路共享的1组补液壶表面温度约为30.9摄氏度绿色箭头：通往驾驶舱空调制热系统管路表面温度约为67.9摄氏度

通过对比爱驰U5在“原地怠速”工况下，分别切换驾驶舱空调制冷模式和驾驶舱空调制热模式，并观察动力舱2组循环管路补液壶温度差，可以判断出整车及动力电池热管理策略特别之处。

动力电池高温散热和低温预热共用1套循环管路。电驱动系统、“2合1”充电系统总成及“2合1”高压用电系统总成单独设定1套循环管路，驾驶舱空调制热系统单独设定1套循环管路，但共享1组补液壶。

爱驰U5适配的驾驶舱空调制暖系统的暖风水箱，与动力电池热系统的低温预热管路共用1组7千瓦PTC模组。通过控制系统（模组）根据不同需求实时调节“3通”阀体的闭合状态，从而控制“热量”分配，以达到更加节能的效果。

如果单独开启驾驶舱空调制热系统，仅启动暖风循环的水泵，PTC模组低功率运行；在低温工况充电时，通过BMS系统计算，激活动力电池低温预热功能，适当启动PTC模组（控制输出功率）同时，优先满足动力充电工况低温预热需求，又达到节能的效果。

鉴于爱驰U5装备的独特的整车层面和动力电池层面的热管理技术及控制策略，在冬季普遍EV车型能耗提升的工况下将会表现得更加省电。

爱驰U5的动力电池热管理策略，有着与其他EV车型完全不同的技术设定。采用1组可以调节输出功率的PTC模组，为驾驶舱空调制热系统和动力电池热管理系统的低温预热功能进行双重伺服。并且单独使用的动力电池热管理系统循环管路，也采用“节电”倾向的设定，更是基于整车及动力电池总成等分系统控制的“软件”为自行研发的设定。

三、一汽-大众e-GOLF的动力电池总成和热管理策略：

国产化的e-GOLF的动力电池总成采用铝合金下壳体和塑料上壳体结构。采用宁德时代提供的方形镍钴锰酸锂材质的三元锂电芯为523配比，全车共装有192个电芯16PACK（12组电芯构成一个PACK）。整套动力电池在带电的工况下，浸泡一米水深，具备1小时不漏电的性能。整套动力电池总成符合IP67标准。动力电池内部架构采用钢材质作为支撑，应对来自横向和纵向的冲击力，保证内部电芯及PACK处于安装控制范围。

蓝色框架：固定在防火墙一侧的PTC加热器

由伟巴斯特提供的PTC加热器接入整车电驱动液态循环管路，在驾驶舱空调制热模式激活后，对流通的冷却液进行加热，已获得标定的热量。

外壳包裹保温层的伟巴斯特PTC模块，已经在不同品牌的多款EV和PHEV车型应用。甚至有的电动汽车车主，自行购买并改装这组PTC模块。

全车唯一1套循环管路的补液壶，壶盖上没有标注施加的内部压力值。以“封条”的形式，将补液壶壶盖进行密封，并标明不能触摸、高温等警告，再次显示出“汉斯”们的严谨。

国产化的e-GOLF的动力电池总成没有配置液态热管理系统（高温散热和低温预热），适配了为较为简单的风冷散热技术。

上图为使用热成像仪捕捉到的e-GOLF展车未启动时的动力舱内热辐射信号特写。此时的珠海室外温度18摄氏度。

测试区域内最高温度点为PTC加热模块（红色箭头）21.1摄氏度。测试范围外的最高温度为28.7摄氏度。

上图为启动另一台测试用e-GOLF，并开启驾驶舱空调制热模式（温度设定26摄氏度、出风量为2挡）后动力舱内热辐射信号状态特写。

测试区域内最高温度点为PTC加热模块（白色箭头）53.5摄氏度。测试范围外的最高温度为40.5摄氏度。

运行3分钟后，PTC加热模块温度提升至72.3摄氏度。此时，与PTC加热模块关联的电驱动系统和OBC模块循环管路表面温度，又都小幅度提升。