3.电动车热管理开发的重点及对行业的挑战与机遇-孙西峰.pdf

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1、电动车热管理开发的重点及对行业的挑战与机遇东风汽车集团有限公司研发总院 孙西峰2024.01.13行业背景电动车对热管理系统的要求东风汽车公司的CO2热泵开发工作行业的挑战与机遇21 行业背景1.1 新能源汽车产业政策推动行业快速发展 政策导向 双碳政策企业燃油消耗量与新能源积分管理办法节能与新能源汽车技术路线图2.0新能源汽车产业发展规划（2021-2035年）十四五规划和2035年远景目标纲要工信部2020.06.22修订中国汽车工程学会2020.10.27发布国务院2020.11.02发布全国人大2021.03.12表决通过节能 减排安全 环保 发展绿色能源用技术提升，解决碳排放问题关于

2、加快推进充电基础设施建设 更好支持新能源汽车下乡和乡村振兴的实施意见关于延续和优化新能源汽车车辆购置税减免政策的公告国家发展改革委员会2023.05.17 印发财政部、税务总局、工信部2023.06.21 印发稳步 推进坚定不移发展新能源、有条不紊推进碳达峰31 行业背景1.2 整车发展趋势驱动电机技术进步 可控性、能量转换效率、零件数量、使用寿命、和NVH特性均优于内燃机 永磁同步电机已成为电动汽车上的绝对主流结构简单、效率高 多合一的电控系统是未来的大势所趋电机、电控、减速箱、DC-DC动力电池技术进步 高能量密度的固态电池、半固态电池、锂硫电池等技术接近成熟，固态电池的能量密度有望突破5

3、00wh/Kg 大电芯无模组的发展方向基本明确，刀片电池、CTP、CTB和CTC等技术都已得到应用 超级快充技术正在迅猛发展，充电功率有望突破480Kw 分布式驱动轮边电机甚至是轮毂电机是发展方向技术进步将技术进步将快速快速推动电动车普及并实现对燃油车的替代推动电动车普及并实现对燃油车的替代41 行业背景1.3 国际环保法规对汽车空调制冷剂的要求p蒙特利尔议定书禁止CFC类物质应用中国2000年禁用R12p联合国气候变化大会达成巴黎协定要求减缓温室气体排放p蒙特利尔议定书基加利修正案限制HFCs类物质使用与排放2000中国禁用R121992气候变化公约2016巴黎协定生效达成基加利修正案201

4、7欧盟禁用R134aR-12时代2021美国禁用R134a2023日本禁用R134a2024中国限制使用R134aR-134a时代？制冷剂禁用时间推移图 R1234yf作为替代品 R744(CO2)已量产 R1234yf作为替代品 R1234yf作为替代品 R744(CO2)在研1989蒙特利尔议定书生效2021.09.15基加利修正案在中国生效1985维也纳公约臭氧层空洞问题全球气候变暖制冷剂禁用及替代 中国属于A5第一组国家，将从2024年开始限制HFCs使用行业背景电动车对热管理系统的要求东风汽车公司的CO2热泵开发工作行业的挑战与机遇62 电动车对热管理系统的要求2.1 纯电动车的能源

5、构成 纯电动车接受、存储、传输、利用的都是电能 对应的是充电、储电、放电和电能与机械能的转化过程 电能的传输、转化与使用必然伴随着热能的产生没有采用超导材料 产生的热能必然导致温度升高 所有部件都需要在合适的温度下达到热平衡电池、电机、电控72 电动车对热管理系统的要求2.2 热管理系统应保证各主要部件的热安全n 动力电池 充电、放电的过程都会产生热量 温度高导致活性增加，超过临界温度后，将产生热失控起火、爆炸 电池在低温下，活性降低充放电功率和可用电量均迅速下降 电芯之间温差过大将导致电池性能受限 热管理系统应将电池温度控制在高效可控的区间，并维持温度均匀性82 电动车对热管理系统的要求2.

6、3 热管理系统应保证各主要部件的热安全n 驱动电机永磁同步 线圈通电工作必然产生热量产生温升 线圈漆包线的绝缘性与温度有关高温烧电机 高温将导致转子永磁体产生退磁效应电机性能下降 高温将导致润滑油粘性降低，偏离正常工作区间 热管理系统应控制电机温度不超过温度保护值92 电动车对热管理系统的要求2.4 热管理系统应保证各主要部件的热安全n 电控系统 功率器件的通断运行必然会产生热量IGBT、MOSFET、IPM 温度过高将导致功率器件的物理损坏水冷、直冷（电动压缩机）热管理系统应控制电控功率器件不过温102 电动车对热管理系统的要求2.5 保证乘员舱的热舒适性n 汽车乘员舱人员密度高，对温度舒适