纯电动汽车的空调制热时的原理是什么？

问题描述：纯电动汽车的空调制热时的原理是什么？

领域专家：目前大多数纯电动汽车制热采用PTC发热原件来完成，所以比燃油车空调热的快一些。有很多人就喜欢电动汽车这一点:上车后打开暖风就可以直接出热风，而不必像传统燃油车那样必须要等水温提升后才能制热。制冷空调则是电动压缩机来完成，和燃油车制冷原理一样，只是压缩机驱动方式不一样。下图这个PTC加热芯就可以代替汽车暖风中的小水箱，通电后就可以发热，风机把热风送出去后就是暖风!

PTC制热在生活中也经常能看到，例如取暖用的速热暖风、北方空调内的辅助加热、商场里面的热风幕、烘干机、浴霸等都离不开PTC发热体。PTC原件其实是一种正温度系数热敏电阻器，特点是电阻阻值会随着温度变化而变化。温度升高后阻值增大，电流减小，则功率降低。当功率与发热温度、散热平衡的时候，阻值就不在变化，所以也就达到了恒温的目的。利用这个特性，PTC原件还可以作为设备过流保护、过热保护只用，当流过PTC的电流过大时，PTC温度迅速升高，阻值增加，此时设备电流就会降低，也就达到了过流过热保护的目的。

领域专家：谢谢小秘书的邀请！

目前，纯电动汽车空调制热系统有两种类型：PTC热敏电阻加热器和热泵系统。不同类型的制热系统的工作原理有很大区别。

PTC热敏电阻型加热系统的生热原理比较简单，也比较容易理解，与电炉丝类似，都是靠电流通过电阻生热，唯一的区别是电阻的材质。电炉是用普通的电阻丝，而纯电动汽车上用的PTC是一种半导体热敏电阻。由于PTC加热器具有结构简单、成本低、制热快等特点，目前已被纯电动汽车（尤其是中低端车型）广泛采用。当然也有例外，定位中高端的蔚来ES8依然采用了PTC暖风系统，而且装了两个PTC加热器。

由于PTC加热器的缺点也很明显：热能利用率低，耗电量大，对纯电动汽车续航里程有很大影响，因此，一些中高端纯电动汽车，为了降低加热系统对续航里程的影响，不得已而采用热泵空调系统。

热泵暖风系统的工作原理图

热泵的功能是将低温热源的热能转移到高温热源的，工作原理与空调制冷系统类似，只是热量转移的方向正好相反。空调制冷时，是将室内的热量转移到室外，而热泵制热系统则是将车外的热量转移到车内。热泵制热系统一般都与空调制冷系统融合在一起，通过阀门控制热量的转移路径。另外，制热时，能有效利用动力电池冷却系统的预热。在这方面类似与传统汽车的暖风系统。因此，与PTC加热器相比，热泵系统的热效率更高，能耗更低，对续航里程的影响相对小一些。但劣势也很明显：结构复杂、成本高、制热速度慢，尤其是在低温条件下，加热效果差。

基于以上，在一些中高端纯电动车，为了保证车厢内的温度，往往采用热泵+PTC的混合模式。在刚起步阶段，由于动力电池冷却系统温度较低时，先开启PTC加热器，待冷却液温度上升以后，再启动热泵制热系统。

宝马i3暖风系统：热泵+PTC

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领域专家：电动汽车制冷原理和普通汽车一样，只是压缩机用电动机驱动，耗电量很大。而制热则是通过PTC加热器实现的。

上图是PTC加热器的实物图，中间是陶瓷发热元件，外部包裹铝翅片以增大散热面积。PTC加热器转换效率高，而且工作时不会产生红热现象，更加安全。都说PTC省电，其实只是相对来说，对于电动汽车蓄电池那点可怜的存电量来说PTC简直就是耗电大户。

其实现实中PTC很常见，比如很多空调制热时都有电辅热功能，就是靠PTC发热模块实现的，还有很多浴霸加热原件也是PTC，PTC并不是什么新鲜玩意儿，很早就有了，记得我家1996年买过一个电暖气就是PTC元件加热的。

领域专家：与家用的冷热空调类似，用直流电机驱动压缩机，可以制冷或者制热。而传统的车载空调是用发动机带动皮带轮驱动压缩机来制冷的，制热只需利用发动机的余热，不需要空调制热。电动车没有发动机的热量可以利用，用热泵型空调制热效率比电热丝或PTC加热效率高的多。但热泵型空调在零下十几度以下时制热效率会下降，可能还需要辅助电加热，这时候耗电量会比较大！

领域专家：可以单独装一个烧燃油的加热装制。

领域专家：基本上是电暖器的原理。电能直接转换成热能

领域专家：纯电动汽车的空调和家用空调差不服，都是纯电驱动，制冷不太费电，但是冬天制热超级费电的，我的车基本到冬天续航里程是夏天的一半。

领域专家：就是电加热。