汽車空調(diào)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)解析

汽車空調(diào)技術(shù)發(fā)展變化及發(fā)展走向
　　近期，記者針對(duì)目前汽車空調(diào)發(fā)展現(xiàn)狀、趨勢(shì)及升級(jí)解決方案等采訪了吉利、長(zhǎng)安等車企相關(guān)專家，對(duì)于汽車空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)上的變化和未來發(fā)展走向，專家們觀點(diǎn)主要總結(jié)為以下幾個(gè)方面：
　　1、 汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和消費(fèi)升級(jí)使人們對(duì)于空調(diào)的要求越來越高。如制冷制熱的時(shí)間要進(jìn)一步縮短；智能調(diào)控的應(yīng)用；之前是單溫區(qū)，現(xiàn)在要求雙溫區(qū)或多溫區(qū)……，要兼顧到消費(fèi)者的個(gè)性化需求。
　　2、 汽車空調(diào)有幾個(gè)部件如空調(diào)壓縮機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、冷凝風(fēng)扇是產(chǎn)生NVH問題的源頭，而此問題也是市場(chǎng)抱怨的焦點(diǎn)，目前這一情況已經(jīng)得以改善。
　　3、 隨著人們對(duì)車內(nèi)空氣質(zhì)量的關(guān)注度提高，近年越來越多的空氣凈化技術(shù)在實(shí)車上進(jìn)行搭載，改善舒適度和清潔度將是未來競(jìng)爭(zhēng)的一個(gè)方向。
　　4、 空調(diào)作為車內(nèi)“能耗大戶”，占發(fā)動(dòng)機(jī)功率的20%，在燃油限值日益苛嚴(yán)下，如何降低功耗，讓燃油更經(jīng)濟(jì)對(duì)于汽車空調(diào)系統(tǒng)來說將是一大挑戰(zhàn)。輕量化、高效節(jié)能成為企業(yè)關(guān)注重點(diǎn)。
　　5、 電動(dòng)車的發(fā)展對(duì)汽車空調(diào)來說又是一大新的課題。有民間組織曾測(cè)試零攝氏度開空調(diào)和不開空調(diào)情況下，續(xù)航里程下降的幅度在50%左右，因此在采暖制冷情況下如何提高續(xù)航里程的問題有待解決。
　　整體來說，汽車空調(diào)正在向著輕量化、高效化且滿足電動(dòng)車方向發(fā)展，由提升性能到提升效率上進(jìn)行轉(zhuǎn)變，這就勢(shì)必會(huì)引起關(guān)鍵部件、設(shè)計(jì)工藝和材料應(yīng)用等方面的變化。
　　高效空調(diào)促使新工藝及新材料開發(fā)和應(yīng)用
　　目前，歐美一些國(guó)家已經(jīng)出臺(tái)相關(guān)法規(guī)鼓勵(lì)高效空調(diào)技術(shù)的應(yīng)用。日本也在研究類似制度法規(guī)，我國(guó)汽車空調(diào)協(xié)會(huì)近年一直主張和呼吁高效空調(diào)相關(guān)鼓勵(lì)制度，然因諸多原因進(jìn)展不是很順利，不過迫于節(jié)能減排壓力，車企在此方面已經(jīng)開始著手和努力，不斷嘗試采用新的工藝、設(shè)計(jì)、材料等。
　　汽車空調(diào)系統(tǒng)主要有以下幾個(gè)部件組成：汽車空調(diào)壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流膨脹結(jié)構(gòu)、蒸發(fā)器、管路。以上汽車空調(diào)核心部件中，能耗提升主要體現(xiàn)在壓縮機(jī)和冷凝器上。
 

在壓縮機(jī)上，目前已有車企借鑒家用空調(diào)“變頻”節(jié)能原理，對(duì)其進(jìn)行“變排量控制”，使之處于最佳的轉(zhuǎn)速狀態(tài)，從而提高能效比。而對(duì)于冷凝器，據(jù)介紹，因該部件對(duì)空調(diào)的能效影響較大（達(dá)40%），在效率提升空間上相對(duì)也比較大，目前一些新的工藝和技術(shù)手段正不斷被研發(fā)和應(yīng)用。
　　世界上唯一一家專注于熱傳輸軋制鋁材的公司——格朗吉斯（Gr?nges）發(fā)布了一份《汽車空調(diào)冷凝器技術(shù)白皮書》，該白皮書中提到了目前行業(yè)內(nèi)較為推崇的冷凝器折疊扁管技術(shù)，我們采訪期間了解到：與目前通常采用的擠壓扁管不同，折疊扁管充分利用多層復(fù)合材料的性能優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)管壁減??；且內(nèi)部流道可不完全隔絕，以提升換熱效率。值得一提的是，該工藝對(duì)生產(chǎn)場(chǎng)地要求較低，設(shè)備投資相對(duì)較小。不過，因?yàn)楣鼙跍p薄，該工藝對(duì)材料的可靠性、成型及耐腐蝕性等對(duì)提出了更高要求。格朗吉斯鋁業(yè)（上海）有限工程師徐坤豪表示，“在防腐機(jī)理方面，采用折疊扁管的冷凝器與擠壓管有明顯差異，不會(huì)發(fā)生翅片脫落。又因?yàn)檐堉茝?fù)合鋁材相比擠壓鋁材防腐性能及強(qiáng)度有較大提升，根據(jù)我們的計(jì)算，實(shí)現(xiàn)相同的產(chǎn)品特性，折疊扁管壁厚可以減薄25%左右。”據(jù)悉，目前該司所開發(fā)的新一代翅片合金SSR可以解決翅片減薄后的釬焊難題。此外，徐坤豪表示，折疊扁管還可以搭配非復(fù)合翅片使用，進(jìn)一步降低冷凝器制造成本。
　　新能源車發(fā)展引發(fā)空調(diào)技術(shù)新變革
　　除了傳統(tǒng)的節(jié)能減排技術(shù)外，新能源車尤其是電動(dòng)車的發(fā)展，對(duì)于空調(diào)的設(shè)計(jì)亦提出較大挑戰(zhàn)， 因采暖方式不同，空調(diào)的設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)、理念亦發(fā)生較大變化，迫使企業(yè)不得不采取新的解決方案。
　　針對(duì)電動(dòng)車開空調(diào)情況下所導(dǎo)致的熱量損失，家用空調(diào)中的熱泵技術(shù)被引用到了汽車空調(diào)上。長(zhǎng)安汽車空調(diào)研究所所長(zhǎng)游典指出，熱泵技術(shù)將是汽車空調(diào)的一個(gè)大的趨勢(shì)，但是目前有很多技術(shù)難題還在攻克中，需要一定時(shí)間。此外，其表示，無(wú)論是混動(dòng)汽車還是電動(dòng)汽車空調(diào)，控制系統(tǒng)的復(fù)雜程度會(huì)大大增加，因?yàn)楣こ處熞_的計(jì)算花一度電如何達(dá)到較高的利用率或者要考慮怎么將綜合的能量回收起來為我所用等。“現(xiàn)在提到最多的一個(gè)詞是熱管理，也即是將空調(diào)系統(tǒng)和動(dòng)力總成放在一起統(tǒng)籌設(shè)計(jì)，變成整車的熱管理系統(tǒng)，未來空調(diào)系統(tǒng)會(huì)被熱管理系統(tǒng)包含其中，而熱管理系統(tǒng)跟整車的關(guān)聯(lián)度也會(huì)越來越緊密，重要程度會(huì)高度凸顯。”
　　而上海交通大學(xué)制冷與低溫工程研究所陳江平教授在接受蓋世汽車記者采訪時(shí)表示，電動(dòng)汽車空調(diào)方面，冷凝器的改動(dòng)較大，需要單獨(dú)開發(fā)。當(dāng)采用熱泵供暖時(shí)，冷凝器原有的功能發(fā)生變化——制冷的時(shí)候要當(dāng)冷凝器用，制熱的時(shí)候要當(dāng)蒸發(fā)器用，這就導(dǎo)致里面的換熱結(jié)構(gòu)、流道布局跟之前完全不同。此外，設(shè)計(jì)思路也會(huì)有差異，單做冷凝器的時(shí)候是對(duì)外散熱，設(shè)計(jì)思路是越來越緊湊，翅片排的越來越密，而做蒸發(fā)的時(shí)候排密則會(huì)結(jié)霜。
　　綜上所述，汽車空調(diào)未來不再僅僅是為人們提供舒適性的車用配置，節(jié)能減排形勢(shì)所迫及汽車技術(shù)的快速發(fā)展，給予較大技術(shù)挑戰(zhàn)的同時(shí)也使其面臨更多的提升空間和機(jī)遇。在去年9月舉辦的第九屆Gr?nges技術(shù)研討會(huì)上，來自各大主機(jī)廠、零部件企業(yè)以及材料供應(yīng)商等，對(duì)此進(jìn)行了積極的探討，并分享了相關(guān)最新解決方案，而部分專家亦呼吁，希望行業(yè)能夠多些合作，少些惡性競(jìng)爭(zhēng)，共促行業(yè)快速、健康、持續(xù)發(fā)展。