電裝中國：汽車熱泵系統技術革新
（原標題：電裝中國：汽車熱泵系統技術革新）
（圖文：AI汽車製造業）在全球汽車行業經歷電動化與智能化的深刻變革之際，熱泵系統作爲確保內燃機汽車、混合動力汽車和純電動汽車高效且安全運行的核心技術之一，正日益受到汽車製造商和零部件供應商的高度關注。這一系統的功能在於根據車輛的整體需求，合理地創造和分配熱能，它在維護電池性能與安全、提升能源效率與行駛里程，以及增強乘客的舒適度方面發揮着不可替代的作用。這些因素直接關聯到車輛的綜合性能、安全性、續航里程以及乘客的乘坐體驗。隨着新能源汽車技術的迅猛發展，特別是電動汽車和混合動力汽車的廣泛普及，熱泵系統的重要性愈發顯著，成爲推動行業發展的關鍵力量。
圖 不同室外溫度環境下關鍵部件及座艙對溫度的需求
AI汽車製造業記者近日有幸來到電裝（中國）投資有限公司（以下簡稱：電裝中國）上海技術中心進行參觀交流活動，進而深入瞭解電裝中國在新能源汽車熱泵系統技術的最新進展與創新成果，並與電裝（中國）投資有限公司熱管理系統技術部的胡云飛部長進行了交流。
電裝（中國）投資有限公司熱管理系統技術部 胡云飛部長
自1949年成立以來，電裝（Denso Corporation）一直是全球汽車行業的佼佼者，作爲全球衆多汽車製造商的系統零部件及技術供應商，電裝以其在熱泵系統領域的深厚技術積累和持續創新，不斷實現技術突破，爲新能源汽車的高效、安全、舒適運行提供了堅實的技術支撐，並推動了汽車熱泵系統技術的持續進步。
自2012年起，電裝中國在熱泵系統的研發和量產方面積累了寶貴的經驗，已經與多家合資和本土品牌進行深度研發合作這些經驗不僅豐富了電裝中國的技術儲備，也確保了其熱泵系統在面對日益增長的複雜性時，依然能夠保持卓越的高可靠性和低故障率，展現出電裝中國在行業中的領導地位和專業承諾。
圖 電裝熱管理模塊、前端冷卻模塊設計理念
在與胡云飛部長深入交流時，我們首先探討了電裝中國對中國新能源汽車市場發展的看法。他深刻地指出：“儘管市場從純電動汽車向插電式混合動力和增程式電動車的轉變帶來了積極的增長勢頭，但隨之而來的激烈競爭——俗稱的‘卷’現象——是不可避免的。這不僅是汽車製造商和零部件供應商的共同認識，更是整個行業必須面對的挑戰。在這一背景下，車企和供應商必須在追求市場增長的同時，積極尋求平衡，確保在盈利的基礎上實現品質、健康、可持續的發展。實現這種平衡，將是未來發展的核心，也是整個行業需要共同探討和解決的重要課題。”
熱泵系統的差異化需求
在內燃機汽車中，發動機在運行過程中產生的豐富廢熱可以被直接利用於冬季的車內採暖，因此通常無需額外的熱泵系統。然而，在純電動汽車領域，熱管理技術變得尤爲關鍵。由於缺乏發動機廢熱，純電動汽車必須解決如何在沒有這一熱源的情況下，高效地利用電能進行採暖，從而提升整車的實際續航里程。正是這一迫切需求，加速了熱泵系統技術在純電動車型中的快速發展和持續優化，以滿足電動汽車對於高效能源利用的嚴格要求。
混合動力車型的熱泵系統應用呈現出更爲複雜的技術挑戰。這類車型擁有發動機產生的熱源以及純電行駛模式的雙重特性。在純電模式下，熱泵系統的功能需求與純電動汽車相似，主要集中於高效利用電能進行採暖。然而，當發動機啓動介入工作時，熱泵系統必須實現與發動機熱源的精確匹配，以適應車輛在不同行駛模式下的需求。
這種匹配過程不僅要求熱泵系統設計具備多樣化的運行模式，以適應不同的能量輸入和需求變化，還要求系統能夠智能響應發動機的工作狀態，無論是啓動還是關閉。這樣的智能適應性，無疑增加了熱泵系統設計的複雜度，要求工程師們在系統設計時必須考慮到更多的變量和可能性，確保熱泵系統在混合動力車型中的高效和穩定運行。
在探討電裝中國如何應對熱泵系統在不同車型中的多樣化需求時，胡云飛部長表示：“熱泵系統在不同車型中展現出不同的技術路線和需求，從內燃機汽車的非必需性，到純電動車的高效率需求，再到混合動力車型的複雜匹配和多樣化運行模式，電裝中國的創新不僅僅侷限於技術層面，更在於我們對市場需求的深刻理解和快速響應。我們致力於開發能夠適應各種車型特定需求的熱泵系統，確保在提升能效、保障安全和增強舒適度的同時，也爲汽車製造商提供靈活、可靠的解決方案。”
電裝小型高效率一體式熱管理模塊
電裝秉承着對卓越品質的不懈追求，致力於爲客戶提供更緊湊、更輕便、更節能的解決方案，這一理念深深植根於企業精神之中。正是基於這樣的追求，電裝中國研發並設計了創新的小型高效率一體式熱管理模塊，它代表了公司在熱泵系統領域的最新突破。
傳統的熱管理模塊通常以分散的方式佈置，依賴複雜的配管系統進行連接。電裝中國的新型模塊則採用了公司獨有的小型化設計理念，不僅實現了高性能的飛躍，還通過製冷劑系統的優化簡化，顯著減少了35%的零部件數量，實現了模塊的小型化和輕量化。
此外，電裝中國的這一熱泵系統架構方案還通過減少50%的製冷劑填充量，不僅滿足了當前對製冷劑總量的限制法規，也順應了新型環保製冷劑的發展趨勢。這一創新不僅體現了電裝對環境保護的承諾，也展示了公司在技術革新和產品優化方面的行業領先地位。
圖 z小型高效率一體式熱管理模塊
特別值得一提的是，該模塊內嵌的小型高性能熱交換器，採用高精度加工技術，精心打造了微細開窗翅片。這些翅片的設計使得製冷劑流動得到更爲精細的控制，有效抑制了製冷劑在局部的氣化現象。此外，在製冷劑的入口處，創新性地設置了羽狀流體分配器，進一步優化了製冷劑的混合過程，確保了製冷劑在各層之間的均勻分佈。
這一設計不僅實現了在保持與行業內其他公司產品相同性能的前提下，體積縮小了40%的小型化突破，而且得益於其小型化的設計，該模塊在提升能效的同時，也顯著改善了車輛的續航里程。
電裝集成式熱交換器
電裝中國此次介紹的另一項創新產品是前端集成式熱交換器，這一設計通過將水箱與冷凝器巧妙地集成於一體，並採用先進的小型化設計理念，顯著優化了車輛前端的空間利用。這種創新不僅極大地節省了寶貴的車輛空間，而且提升了車輛內部佈局的靈活性和設計自由度。
集成式熱交換器的設計巧妙地爲充電口、傳感器、攝像頭等關鍵組件提供了更多的佈置選項，從而豐富了車輛的功能性和智能化配置。更爲重要的是，這一設計還考慮了車輛的安全性能，通過增強車輛前端的結構，提升了行人在側面碰撞時的保護等級，體現了電裝對駕乘安全的高度責任感和前瞻性思維。電裝中國的這一創新產品，不僅展現了公司在汽車熱管理系統設計上的技術實力，也彰顯了其對提升汽車綜合性能和安全性的不懈追求。
圖 集成式熱交換器
該交換器的設計精髓在於其巧妙的翅片連接技術，這一創新使得水箱與室外器之間的熱量傳遞更爲高效，顯著提升了能源的利用效率。在夏季，這一設計能夠加速車輛的散熱過程，而在冬季，則能有效預防和減少結霜現象，確保了車輛在不同季節下都能保持最佳性能。
在當今汽車行業日益強調節能減排與環保的大背景下，電裝中國的這一設計顯得尤爲重要。通過精心優化熱交換器的結構和選用高性能材料，電裝中國成功降低了在熱交換過程中的熱能損失，同時提升了整體的熱效率。這些改進不僅保障了車輛在行駛過程中的穩定性，也極大提升了乘坐的舒適性。最爲關鍵的是，這些創新設計和優化措施最終轉化爲了續航里程的顯著提升，爲電動汽車的實用性和經濟性帶來了實質性的提升。
本土團隊全力以赴完成產品研發
電裝中國在熱泵系統產品的研發領域已成功實現了全面本土化的重大跨越。位於上海的技術中心團隊不僅可以完成從系統到零部件的設計全過程，而且配備了先進的實驗資源，包括專用的熱泵系統和零部件臺架實驗室，以及兩套整車風洞實驗室。這些尖端設施能夠全面滿足各種開發需求，爲整車製造商提供強有力的研發和標定支持。自2018年起，多個熱泵系統項目已由本土團隊獨立完成研發，標誌着電裝中國在這一領域的自主創新和實力。
電裝中國的熱泵系統產品本土化進程可追溯至2014年，當時已完成了空調箱壓縮機等產品的本土化設計。隨着新能源汽車行業的蓬勃發展，電裝中國從2015年開始着手熱泵系統的研發，並在2018至2019年間基本完成了本土化工作。面向本土合作伙伴的量產車型研發項目中，熱泵系統及其零部件的開發已完全由上海技術中心主導，併成功在2020年前後推向市場。目前，電裝中國在與客戶的量產車型研發合作中，已實現了100%的自主化。
電裝中國在電動車熱泵系統技術面向量產車型的應用方面，無疑已走在行業前列。本土團隊在開發過程中積極將客戶的需求和市場趨勢反饋給電裝日本總部，爲總部提供了寶貴的市場洞察，以便在下一代新產品的研發中更好地滿足客戶需求。電裝中國團隊的深度參與和研發成功，不僅充分滿足了中國市場的特定需求，而且其影響力已經開始向日本乃至全球其他市場擴散，展現出電裝中國在全球汽車技術發展中的重要地位和影響力。
面向未來堅定品質追求
在新能源汽車行業迅猛發展和市場需求不斷演變的大背景下，電裝中國堅守對卓越品質的執着追求，依託其領先的技術力量、廣泛的市場應用經驗以及深入的環保實踐，已經繪製出明確的未來戰略藍圖。公司將持續增加對熱泵系統領域的研發投入，致力於推出一系列擁有自主知識產權的創新產品和技術，確保在行業中保持技術領先。
電裝中國還計劃加強與國內外合作伙伴的緊密協作，攜手推動新能源汽車產業鏈的協同發展，共同面對行業挑戰，把握行業發展機遇。在這一過程中，電裝中國將積極響應中國政府提出的“碳達峰”與“碳中和”戰略目標，致力於2035年實現碳中和，研發更高品質、更環保、低碳足跡的熱泵系統產品和技術，以實際行動支持全球可持續發展的宏偉目標。通過這些舉措，電裝中國將爲全球環境保護和氣候變化應對貢獻自己的一份力量，展現出企業的社會責任感和對未來發展的深遠考量！