特斯拉的热泵空调是如何缓解续航焦虑的？

特斯拉从出道到现在，一直被标榜为黑科技的化身，就连车上小小的空调系统，也一直被外界注视。

从ModelS/X上的PTC模式，到Model3上PTC+电机余热的方式，如今进化到热泵搭配PTC或电机余热的形式给座舱和电池进行“热”管理，特斯拉紧跟市场需求。

而这一代代的更迭，最根本的动因是电动车续航吃紧和用户本身舒适性的要求。那么ModelY有没有真正解决用户对于续航的焦虑和车辆舒适性的需求呢？

在特斯拉ModelY热泵空调专利技术中我们可以看到，在不选择任何制冷或者制热模式下，当客舱/环境温度增加的负载温度和电池温度在10-30℃左右，热效比（COP，压缩机的制热量和轴功率的比值）最高能达到5，相比PTC加热方式基本为1的热效比，相同温度下热泵空调的效率确实提高了很多。

图片来源：特斯拉热泵专利

但热泵空调比PTC能耗小是本身属性决定的，PTC制热的方式是直接与空气接触产生热量，所以多大功率的PTC只能产生同等的热量，而热泵空调消耗的电能是作用于压缩机的，产生多大的热量影响因素很多，所以可以人为进行效率优化。

不过特斯拉的热泵空调究竟有多节能？

目前热泵空调搭载的车型，在这个温区两者耗电量一般比例在2/3:1。以比亚迪E5此前的实验数据为例，15℃时PTC耗电量为0.66kWh，热泵系统耗电量仅为0.33kWh，两者耗电量之比为2，-15℃时两者耗电量之比为1.56。相同环境温度下外循环PTC的耗电量比例增加更大。

光就数据来看，两者差距还是挺大的。

图片来源：公开数据

鸟枪换炮之后，特斯拉ModelY部件成本一下子也提升了将近2000元，部件更换带来的续航优势是其属性决定的，特斯拉自己为缓解续航焦虑所做的努力在哪儿？

温区的改变。

大家都知道的是热泵空调在极寒条件下（一般是-20℃以下），制热效率并不高，所以很多车都会选择用PTC替代。特斯拉在数据上给我们展示的是，-30-30℃的空间里面，热泵空调的制热效率基本上都在1以上（压缩机作为加热器）。这个温区相对来说是比较广泛了，毕竟-30℃以下的地方不多。所以这相当于是在温区上给了热泵空调更大的工作自由，将作用发挥到极致。

并且，还存在一个问题是，外循环温度下跌的幅度相比内循环会更明显，所以耗电量肯定会更大。但是特斯拉却表示，升级为热泵空调之后，即便外部温度低，汽车正在加热或者充电的状态下，ModelY还是可以支撑空调和压缩机的正常运行，外部环境和内部环境对于ModelY来说都不是问题。

所以，除了配件改变带来的优势，热泵空调工作温区的改变也是特斯拉为用户缓解续航焦虑做的努力，至于技术上怎么实现的目前还不得而知。

另一个缓解续航焦虑的方式，就是通过软件控制让热泵、电机、PTC配合工作达到最高效的平衡。

至于怎么在不同条件下实现系统最高效工作，ModelY给出了方案。

除了这些硬件设备，特斯拉还在ModelY上配置了软件，用来监测电池的和环境温度，以此来探索两者的关系，试图通过不同热量的利用和转移来实现制热效率的最大化，对软件的要求比较高。

在极寒的条件下，主要进行热支持的就是电机了，特斯拉还提供了了一种方式是，通过冷却液的阀门系统（208）让电池和电机循环系统串联，通过电机堵转加热的方式供热，但是这种方式貌似会形成电阻小电流大的情形，长时间使用会烧坏电机。

图片来源：特斯拉热泵专利

所以ModelY配备的这个低压的PTC（下图232），会在电池温度在-10-10℃这个区间辅助热泵空调混合工作。

所有这些模式的切换，都是车辆根据环境的变化进行的，所以对软件的要求比较高。

总体而言，就现有数据和公开资料，ModelY理论上确实是可以有助于缓解续航焦虑和提升车辆舒适性，而且就控制方面的软件来看，也确实是特斯拉独有的专利技术。随着ModelY即将国产，特斯拉会给中国的空调市场引起什么波澜呢？

文章由易车号作者提供