中國儲能網訊：1、電動汽車用空調原理
對于電動汽車以及其他擁有高壓電源的汽車來說，均可以采用電動壓縮機制冷空調系統(tǒng)。該系統(tǒng)的基本原理為，電池組的直流電經逆變器為空調壓縮機驅動電動機供電，空調電動機帶動壓縮機旋轉，從而形成制冷循環(huán)，產生制冷效果。電動壓縮機制冷空調系統(tǒng)相對于傳統(tǒng)汽車空調系統(tǒng)的改變量最小，在結構上只是壓縮機驅動動力源由發(fā)動機變?yōu)轵寗与妱訖C。
電動空調是為電動汽車開發(fā)的，與傳統(tǒng)汽車空調壓縮機最大的區(qū)別是自帶電機結構驅動和控制器進行控制，只需接入電源和控制信號。動力來源于電動汽車電池。
圖表1 傳統(tǒng)汽車空調與電動汽車空調結構對比
燃油汽車空調系統(tǒng)的暖風熱源主要由發(fā)動機冷卻液提供，而電動汽車的暖風系統(tǒng)與之不同。電動汽車空調系統(tǒng)暖風常見的方案如下：
①熱泵。由傳動帶驅動的直流無刷電動機的電動汽車熱泵式空調系統(tǒng)工作原理如圖所示?？照{系統(tǒng)的制冷/制熱模式由四通換向閥轉換，實線箭頭表示制冷工況，虛線箭頭表示制熱工況。從原理上講，該系統(tǒng)與普通的熱泵空調并無區(qū)別，但是用于電動汽車上，其專門開發(fā)了雙工作腔滑片壓縮機、直流無刷電動機和逆變器控制系統(tǒng)。在熱泵工況下，系統(tǒng)從融霜模式轉為制熱模式時，風道內換熱器上的冷凝水將迅速蒸發(fā)，在風窗玻璃上結霜，影響駕駛的安全性。
②PTC電加熱器。PTC電加熱器是采用PTC熱敏電阻元件為發(fā)熱源的一種加熱器。PTC熱敏電阻通常是用半導體材料制成的，它的電阻隨濕度變化而急劇變化，當外界溫度降低，PTC電阻值隨之減小，發(fā)熱量反而會相應增加。按材質可以分為陶瓷PTC熱敏電阻和有機高分子PTC熱敏電阻。用于空調輔助電加熱器的是陶瓷PTC熱敏電阻。PTC熱敏電阻元件因具有隨環(huán)境溫度高低的變化，其電阻值隨之增加或減小的變化特性，所以PTC加熱器具有節(jié)能、恒溫、安全和使用壽命長等特點。
圖表2 電動汽車熱泵式空調系統(tǒng)原理
空調輔助電加熱器可以分為粘接式陶瓷PTC加熱器和金屬PTC管狀加熱器。粘接式陶瓷PTC加熱器是將多個陶瓷PTC芯片及鋁波紋散熱片用耐高溫樹脂膠粘接在一起的加熱器，其散熱性好，電氣性能穩(wěn)定。其中粘接式陶瓷PTC加熱器又分為加熱器表面帶電型和加熱器表面不帶電型。
金屬PTC管狀加熱器采用進口鎳鐵合金絲為發(fā)熱材料，發(fā)熱管外鑲鋁散熱片，其散熱效果非常好。加熱器配用溫度控制器和熱熔斷器，使產品使用更安全可靠。這種加熱器具有PTC材料的良好特性，一些空調均采用此類加熱器作為輔助加熱。
③余熱+輔助PTC。利用大功率器件(功率變換、驅動電機、電機控制器等)工作時產生的熱量，對車內環(huán)境進行熱交換。當熱量不足時，啟用輔助PTC加熱器。
新能源汽車空調能耗占整車能耗15%以上；PTC熱電阻加熱供暖方式能耗很大，熱泵技術節(jié)能效果明顯，成為替代PTC的應用趨勢。國外的寶馬、三菱、日產都開始采用電動渦旋壓縮機的技術來進行采用，目前國內現在也有部分車型的采用，但是現在的技術水平還是處于單機的水平。
對于熱泵技術，進一步提升功率密度，降低最低工作溫度是下一步研發(fā)的重點，也是節(jié)能重要的手段。
2、電動汽車空調系統(tǒng)市場概況
汽車空調系統(tǒng)包括眾多零配件，主要包括: 壓縮機、蒸發(fā)器、冷凝器、暖風芯體、水箱、中冷器、油冷器、HVAC 管路總成、HVAC 外殼膨脹閥、控制單元等。
在傳統(tǒng)汽車空調領域，主要以外資品牌為主，根據近幾年中國汽車空調銷量統(tǒng)計，SUV和皮卡空調市場排名靠前包括法雷奧、電裝、偉世通、Macs、協(xié)眾南京、德爾福等；商用車空調方面有協(xié)眾南京、湖北美標、東風貝洱、法雷奧等；空調市場總體排名靠前的包括法雷奧、德爾福、偉世通、電裝、三電貝洱等，占50%以上市場份額。
國內的汽車空調企業(yè)圍繞整車廠分布，大多與該地區(qū)整車廠有合資關系。如貝洱與東風合資建有東風貝洱，一汽與法雷奧合資建有一汽法雷奧，空調國際與長安合資建有南方英特，上汽華域與三電、貝洱合資建有上海三電貝洱等。
新能源汽車空調方面，國內本土企業(yè)關鍵技術缺乏，研發(fā)能力有限，大都是移植轎車空調系統(tǒng)，更換下壓縮機方式解決，無法滿足現階段要求。另外，外資企業(yè)占有技術優(yōu)勢，但不愿意對國內企業(yè)做技術轉讓。
目前新能源汽車用空調市場仍延續(xù)傳統(tǒng)汽車空調市場格局，整車與空調企業(yè)供應關系變化不大。
3、主要企業(yè)介紹
法雷奧集團
法雷奧集團在全球29個國家內共擁有124家工廠、16個研究中心、35個開發(fā)中心，12個分銷中心和74800名員工。在中國有22家工廠，空調系統(tǒng)的有6家，湖北法雷奧（荊州、南京），一汽法雷奧（長春、成都），湖南華達等。
上海德爾福汽車空調系統(tǒng)有限公司
上海德爾福汽車空調系統(tǒng)有限公司是中美合資企業(yè)，上海德爾福汽車空調系統(tǒng)有限公司技術中心于1999年由國家經貿委等認定為國家級企業(yè)技術中心，這是迄今為止汽車空調領域唯一的國家級技術中心，已有二十多年汽車空調開發(fā)經驗，擁有強大的汽車空調產品研制和開發(fā)能力，擁有一批經驗豐富、專業(yè)能力強的工程技術人員。
上海貝洱熱系統(tǒng)有限公司
德國貝洱有限公司總部設在德國的斯圖加特。是世界頂尖的汽車空調和發(fā)動機冷卻系統(tǒng)生產廠家之一。上海貝洱熱系統(tǒng)有限公司德國馬勒貝洱公司和上海三電貝洱汽車空調有限公司于2004年合作成立的合資企業(yè)。
公司致力于開發(fā)和生產汽車空調模塊、發(fā)動機冷卻系統(tǒng)以及零部件。SBTS擁有兩家全資子公司，分別是成都貝洱汽車熱系統(tǒng)有限公司(CBTS)和沈陽貝洱汽車熱系統(tǒng)有限公司(YBTS)。公司現有客戶包括上海通用、上海大眾、華晨寶馬、上海汽車、上汽商用車、北京奔馳、一汽大眾、一汽轎車、沃爾沃、日本尼桑、東南汽車、長安福特、江鈴汽車、福特亞太、長城汽車、鈴木、泰國三電、韓國貝洱、東風貝洱等。
廣州電裝有限公司
廣州電裝有限公司成立于2003年6月，是電裝(中國)投資有限公司與廣州汽車零部件有限公司的合資公司。主要產品有:HVAC空調單元總成、冷凝器、電動風扇、散熱器等，以中國南方地區(qū)為主要市場目標。主要為廣州本田、東風本田、武漢本田、廣州豐田、長安鈴木等整車公司提供配套產品。
偉世通汽車空調（北京）有限公司
偉世通汽車空調(北京)有限公司(VCCB)是偉世通國際控股有限公司與北京汽車工業(yè)控股有限公司各出資80%,20%而成立的專門生產汽車空調的中外合資企業(yè)。公司主要產品為汽車空調系統(tǒng)，主要客戶為北京現代。
協(xié)眾國際控股有限公司
協(xié)眾國際控股有限公司是國內領先的汽車HVAC系統(tǒng)供貨商。公司主營開發(fā)、生產并銷售汽車HVAC系統(tǒng)，以及不同種類的汽車HVAC部件，同時提供配套的技術測試及相關服務。公司所生產的汽車HVAC系統(tǒng)主要應用車型包括SUVs、皮卡、轎車和重型卡車，公司也為新能源汽車、工程機械及其他類型的汽車(如輕型貨車及客車)提供HVAC系統(tǒng)及HVAC部件。
2014年6月北汽入股協(xié)眾國際，成為協(xié)眾國際最大單一大股東。公司是北汽新能源汽車空調的唯一供應商，現在客戶除北汽新能源外，還包括北汽銀翔、北汽福田、河北御捷、五龍電動車等。
南京奧特佳新能源科技有限公司
南京奧特佳新能源科技有限公司是國內車用空調壓縮機市場龍頭企業(yè),技術優(yōu)勢明顯,主業(yè)增長穩(wěn)健。自2000年成立以來,奧特佳已累計完成車用空調渦旋壓縮機銷量超3000萬臺,目前占據國產乘用車市場接近50%份額。憑借新產品的不斷推出(如熱泵壓縮機)以及合資、外資品牌的不斷突破,公司近年傳統(tǒng)業(yè)務實現了穩(wěn)健增長。預計2016年實現銷量超600萬臺,同比去年保持20%以上增速。
新能源汽車領域，2015 年，奧特佳電動壓縮機產量為14.5 萬臺，同比增長351%，國內市場份額達40%，乘用車市場份額達60%。按2020年銷量達160-200 萬臺以及公司市場份額不變的假設，2020年電動壓縮機業(yè)務將貢獻2 億左右凈利潤，具有較大市場空間。
2015年9月，公司以約8.57億元現金收購了空調國際集團之100%股權。2015年12月，公司決定再次通過重大資產重組收購牡丹江富通汽車空調科技股份有限公司88.01%股權。
華域三電汽車空調有限公司
日本三電在中國有8家工廠2家辦事處。其中上海有4家工廠，另外及家位于天津、沈陽、蘇州、重慶等地。辦事處分別在上海和成都。
華域三電汽車空調有限公司是由華域汽車系統(tǒng)股份有限公司、日本三電控股株式會社和上海龍華工業(yè)有限公司共同組建而成。
南方英特空調有限公司
南方英特空調有限公司成立于2000年11月，是由澳大利亞空調國際熱能系統(tǒng)和南方汽車（集團）各出資50%組建的中澳合資企業(yè)，公司主要從事車用空調系統(tǒng)、車用發(fā)動機冷卻系統(tǒng)等系列產品及相關配套件的設計、開發(fā)、制造及銷售。公司于2006年成立了南方英特空調南京分公司，它是長安福特馬自達南京項目成立的全資子公司，2007年5月開始籌建，2007年11月正式投入量產。
豫新汽車空調股份有限公司
豫新汽車空調股份有限公司，1993年12月24日成立，隸屬于中國航空工業(yè)集團公司新航集團。主要生產轎車、微車、客車、工程車空調，熱交換器，主要為宇通、金龍、柳工、徐工、奇瑞、昌河等主機廠配套。在上海、蕪湖、長春、新鄉(xiāng)等地建有7家合資或獨資公司。
上海加冷松芝汽車空調股份有限公司
2002年6月，上海加冷松芝汽車空調有限公司注冊成立。2010年上市，客車空調領域知名度較高?？毓晒?家。分別位于上海、北京、柳州、廈門、合肥等地。
廣州精益汽車空調有限公司
廣州精益汽車空調有限公司是中國客車空調行業(yè)唯一的、真正意義上的研發(fā)制造型企業(yè)，擁有技術上的核心優(yōu)勢?？蛻舭ǎ簭V汽客車、五洲龍、桂林大宇、廈門金龍、廈門金旅、申沃客車、申龍客車、揚州亞星、黃?？蛙?、安凱客車、南車時代、東風揚子江、成都客車、恒通客車、福田客車、中通客車、廣汽日野、少林客車、一汽客車、尼奧普蘭等。
蘇州新同創(chuàng)汽車空調有限公司
蘇州新同創(chuàng)汽車空調有限公司是香港新中南國際投資公司，在原蘇州同創(chuàng)汽車空調機有限公司基礎上，于2005年8 月，增資1000萬美金，在蘇州新加坡工業(yè)園區(qū)，新注冊的一家專業(yè)從事汽車空調產品研發(fā)、生產、銷售與服務的企業(yè)。公司是蘇州金龍的標準配套商，
鄭州科林車用空調有限公司
鄭州科林車用空調有限公司成立于2003年，是一家集汽車空調器總成及相關零部件的研發(fā)、生產、銷售及服務于一體的高新技術企業(yè)。主要生產客車空調，主要是為鄭州宇通、廈門金龍、揚州亞星等配套。
湖北美標汽車制冷系統(tǒng)有限公司
2003年，北京名流投資集團整體收購湖北沙美空調股份有限公司，設立“湖北美標汽車制冷系統(tǒng)有限公司”。公司注冊資本7500萬元，總資產1.25億元，年設計生產能力60萬臺/套，員工118人。主要從事轎車、客車、卡車、面包車空調，車用水箱，以及各種制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)器、冷凝器芯體的制造與加工。產品現已批量供貨神龍公司、東汽集團公司、廈門金龍公司等各類主要汽車制造廠及全國散件市場。
圖表3 國內新能源汽車空調系統(tǒng)市場主要供應商情況
