汽車空調(diào)總成技術(shù)發(fā)展趨勢與市場分布格局

發(fā)布日期：2019-01-09 作者：點擊：

技術(shù)發(fā)展趨勢

目前，汽車空調(diào)總成系統(tǒng)出現(xiàn)了以下幾個新技術(shù)：

新型汽車空調(diào)系統(tǒng)

（1）新型儲冷汽車空調(diào)系統(tǒng)

新型儲冷汽車空調(diào)系統(tǒng)新型儲冷汽車空調(diào)系統(tǒng)主要由兩部分組成：制冷/儲冷循環(huán)系統(tǒng)和釋冷循環(huán)系統(tǒng)。制冷循環(huán)系加注制冷劑R134a；釋冷循環(huán)系統(tǒng)加注載冷劑（水或乙二醇）。

當(dāng)汽車以正常速度行駛時，僅制冷循環(huán)系統(tǒng)工作，空調(diào)安裝額定工況，額定容量提供制冷。當(dāng)汽車高速行駛時，制冷/儲冷循環(huán)系統(tǒng)同時工作，制冷循環(huán)提供的制冷量大于車內(nèi)需冷量，多余的冷量通過儲冷循環(huán)保存起來。當(dāng)汽車怠速行駛或停車時，制冷/儲冷循環(huán)系統(tǒng)不工作，釋冷循環(huán)系統(tǒng)提供車內(nèi)所需的冷量。當(dāng)汽車正常行駛且車內(nèi)需冷量大于制冷系統(tǒng)的額定供冷量時，釋冷循環(huán)系統(tǒng)可同時工作，彌補車內(nèi)供冷量的不足，保證舒適性。

（2）余熱制冷汽車空調(diào)系統(tǒng)

余熱制冷汽車空調(diào)系統(tǒng)中比較成熟的是吸收式制冷技術(shù)，主要是回收利用發(fā)動機余熱以驅(qū)動汽車空調(diào)系統(tǒng)，可同時滿足節(jié)能環(huán)保的需求。余熱制冷主要是利用金屬氫化物脫氫吸熱的原理，通過可逆地化學(xué)反應(yīng)實現(xiàn)加熱或制冷的目的。余熱制冷空調(diào)系統(tǒng)通常采用兩種工質(zhì)，要求工質(zhì)吸、放氫能力強且平衡氫壓不同，利用在放氫過程中的吸收反應(yīng)熱達到制冷目的。余熱制冷汽車空調(diào)是現(xiàn)階段最有發(fā)展前景的新型制冷方式。利用汽車廢氣溫度使工質(zhì)進行化學(xué)反應(yīng)，促使工質(zhì)循環(huán)吸收與釋放氫氣，即可實現(xiàn)連續(xù)制冷。

（3）太陽能制冷汽車空調(diào)系統(tǒng)

光電轉(zhuǎn)換的利用主要體現(xiàn)在兩個方面，如所示。一種是利用特殊半導(dǎo)體材料制成的光伏電池板產(chǎn)生帕爾帖（peltire）效應(yīng)，產(chǎn)生直流電制冷，另一種是利用產(chǎn)生的電能驅(qū)動壓縮機做功。光熱轉(zhuǎn)換的利用主要是太陽能集熱裝置提供熱能驅(qū)動吸收式制冷機工作。

太陽能汽車空調(diào)的主要優(yōu)勢是輻射強度與制冷量成正比，目前的發(fā)展主要受限于材料的光熱轉(zhuǎn)換效率和蓄能設(shè)備。隨著石墨烯等新型材料技術(shù)的成熟，太陽能汽車空調(diào)技術(shù)的應(yīng)用將得以實現(xiàn)。

（4）跨臨界循環(huán)二氧化碳汽車空調(diào)系統(tǒng)

目前歐洲各國已開展跨臨界循環(huán)二氧化碳汽車空調(diào)系統(tǒng)的研究工作，奔馳汽車已完成實車試驗，效果較好。美國的眾多學(xué)校和研究機構(gòu)，也建立各種實驗臺，對二氧化碳汽車空調(diào)進行研究。國內(nèi)對二氧化碳汽車空調(diào)系統(tǒng)也取得了一些成功，但距離實際應(yīng)用仍有較大差距。

集成式整車熱管理系統(tǒng)

隨著新能源汽車的發(fā)展普及，空調(diào)系統(tǒng)已逐漸向整車熱管理系統(tǒng)演化發(fā)展。如整合整車的冷熱源合理分配，在控制空調(diào)系統(tǒng)的同時，統(tǒng)籌解決電機、電池?zé)峁芾怼?/span>

現(xiàn)存問題與國際差距

在空調(diào)控制方面上，傳統(tǒng)汽車空調(diào)目前采用ECU電控系統(tǒng)加“變排量控制”。在效率上有所提升。新能源電動汽車采用電動壓縮機，在電控領(lǐng)域我們可以借鑒家用空調(diào)的控制模式采用“變頻控制”，目前各空調(diào)廠家已經(jīng)研究交流變頻電動壓縮機，而且變頻空調(diào)在技術(shù)上比較成熟，主攻方向是車內(nèi)的應(yīng)用。另一項技術(shù)應(yīng)用也可以借鑒家用空調(diào)，就是熱泵技術(shù)。由于空調(diào)制冷時會有大量熱能損失，如果能有效利用熱交換，不但能提高效率還能降低續(xù)航里程壓力。

與常規(guī)汽車空調(diào)系統(tǒng)相比，在研究人員和汽車工程優(yōu)化人員共同努力下，新一代空調(diào)系統(tǒng)無論是對汽車內(nèi)空氣質(zhì)量的改善功能，還是在綜合調(diào)控自動化性能等方面，均有了很高的提高。而空調(diào)的零部件選擇，目前國內(nèi)主要是壓縮機和控制模式，其他仍然采用燃油汽車空調(diào)的零部件。主要采用PTC加熱和電熱管加熱，這就導(dǎo)致制熱效率相對較低，熱損失較高；制冷問題基本解決，但效率問題仍然是現(xiàn)今面臨的比較棘手的問題。

目前，國內(nèi)生產(chǎn)電動汽車的部分廠家，比如比亞迪、奇瑞、江淮等公司都是上述的發(fā)展模式。

而國外的電動汽車空調(diào)系統(tǒng)由于發(fā)展較國內(nèi)早，所以相對國內(nèi)來說，技術(shù)較為成熟，他們使用電驅(qū)動熱泵式空調(diào)系統(tǒng)，在節(jié)能高效以及實用性上有很大突破，同時還開發(fā)了空調(diào)座椅，使汽車空調(diào)系統(tǒng)性能大大提升，此電動空調(diào)系統(tǒng)相對于其他空調(diào)系統(tǒng)具有很多優(yōu)點，但是在純電動汽車上匹配時需要注意對整車性能的影響，特別是續(xù)駛里程和最高車速，不能厚此薄彼，要綜合考慮，系統(tǒng)各部件的選用要以節(jié)能為中心。電動汽車上的空調(diào)系統(tǒng)目前主要采用的是電動壓縮機空調(diào)系統(tǒng)，但是其它形式的空調(diào)系統(tǒng)也有很大的發(fā)展空間。

市場分布格局

在傳統(tǒng)汽車空調(diào)領(lǐng)域，主要以外資品牌為主，根據(jù)近幾年中國汽車空調(diào)銷量統(tǒng)計，SUV和皮卡空調(diào)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(diào)方面有協(xié)眾南京、湖北美標(biāo)、東風(fēng)貝洱、法雷奧等；空調(diào)市場總體排名靠前的包括法雷奧、德爾福、偉世通、電裝、貝洱等。

國內(nèi)的汽車空調(diào)企業(yè)圍繞整車廠分布，大多與該地區(qū)整車廠有合資關(guān)系。如貝洱與東風(fēng)合資建有東風(fēng)貝洱，一汽與法雷奧合資建有一汽法雷奧，空調(diào)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(diào)方面，國內(nèi)本土企業(yè)關(guān)鍵技術(shù)缺乏，研發(fā)能力有限，大都是移植轎車空調(diào)系統(tǒng)，更換下壓縮機方式解決，無法滿足現(xiàn)階段要求。另外，外資企業(yè)占有技術(shù)優(yōu)勢，但不愿意對國內(nèi)企業(yè)做技術(shù)轉(zhuǎn)讓。目前新能源汽車用空調(diào)市場仍延續(xù)傳統(tǒng)汽車空調(diào)市場格局，整車與空調(diào)企業(yè)供應(yīng)關(guān)系變化不大。