在南方，城市公交客車不開空調(diào)是不可想象的。但是如果空調(diào)從早上開班，開到晚上下班，其續(xù)航里程下降的幅度，通常會(huì)在30%以上，有的會(huì)達(dá)到50%。目前公交車電動(dòng)化進(jìn)程日趨加快，動(dòng)力電池比能量提升壓力是非常大的。同時(shí)也給汽車空調(diào)廠家提出了一個(gè)全新的課題。是筆者帶著這些問題，向汽車空調(diào)廠家工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)后的體會(huì)，分享給同行。
一、燃油汽車空調(diào)的不足
燃油車空調(diào)作為汽車總成“能耗大戶”，占發(fā)動(dòng)機(jī)功率的20%。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。于是燃油客車的發(fā)動(dòng)機(jī)配置的基本趨勢(shì)是大功率、柴油化。在燃油限值日益苛嚴(yán)的背景下，汽車空調(diào)系統(tǒng)如何降低功耗，讓燃油車更經(jīng)濟(jì)，將是一個(gè)巨大挑戰(zhàn)。如果僅僅是把傳統(tǒng)的燃油車空調(diào)進(jìn)行簡(jiǎn)單的電氣化改裝，是不適宜電動(dòng)汽車發(fā)展要求的。
發(fā)動(dòng)機(jī)汽車向電動(dòng)汽車演變是必然趨勢(shì)。電動(dòng)客車上已經(jīng)沒有發(fā)動(dòng)機(jī)了，空調(diào)動(dòng)力源于轉(zhuǎn)向車載電池。實(shí)際上，目前的動(dòng)力電池比能量還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到汽車?yán)m(xù)航里程的基本要求。在這個(gè)前提下，汽車電動(dòng)空調(diào)必須高效、低能耗。換句話說，汽車電動(dòng)空調(diào)水平的高低也是發(fā)展電動(dòng)汽車的瓶頸之一，重新開發(fā)新型產(chǎn)品是必選項(xiàng)。
二、目前電動(dòng)客車空調(diào)的基本原理
電動(dòng)汽車空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)基本要求是：
1）效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、成本低、噪音低；
2）同時(shí)具備制冷和加熱裝置，滿足各種氣候條件下能工作；
3）其關(guān)鍵問題是要節(jié)省有限的車載電能量。
圖1所示為一種電動(dòng)汽車空調(diào)控制系統(tǒng)原理。控制板是大腦，基本分為內(nèi)部和外部控制2個(gè)部分。
圖1 電動(dòng)汽車空調(diào)控制系統(tǒng)原理
圖2為一種電動(dòng)汽車空調(diào)系統(tǒng)，它由壓縮機(jī)、內(nèi)部熱交換器(蒸發(fā)器)、膨脹閥、外部熱交換器(冷凝器)、內(nèi)部風(fēng)扇、外部風(fēng)扇和控制單元組成。
圖2 電動(dòng)汽車空調(diào)系統(tǒng)示意圖
三、目前市面上電動(dòng)客車空調(diào)總成
圖3所示為市面上一種電動(dòng)客車空調(diào)總成的組成。
圖3 電動(dòng)客車空調(diào)總成
主要變化有：壓縮機(jī)是變頻的、電子膨脹閥、電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)接口、制冷（供暖）兩用。
四、電動(dòng)汽車發(fā)展引發(fā)空調(diào)技術(shù)新變革
1）節(jié)能減排技術(shù)是基本要求；
2）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，如何應(yīng)對(duì)？
3）熱泵技術(shù)將是汽車空調(diào)的一個(gè)大的趨勢(shì)，有很多技術(shù)難題要攻克；
4）控制系統(tǒng)的復(fù)雜程度會(huì)大大增加，如何達(dá)到較高的利用率？
5）如何將綜合的能量回收起來為我所用？
6）熱管理一定會(huì)未來空調(diào)系統(tǒng)的基本功能，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)。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；
7）整車熱管理系統(tǒng)與動(dòng)力電池?zé)釀?dòng)態(tài)管理如何結(jié)合起來？總的趨勢(shì)是一體化。
五、目前電動(dòng)汽車空調(diào)開發(fā)面臨的主要技術(shù)問題
冷凝器的改動(dòng)較大，需要單獨(dú)開發(fā)，面臨主要問題：
1）采用熱泵供暖時(shí)，冷凝器原有的功能發(fā)生了變化，即制冷的時(shí)候要當(dāng)冷凝器用；
2）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。
3）高壓導(dǎo)入，其絕緣要求和控制變得更為復(fù)雜；
4）EMC和EMI 這個(gè)兩個(gè)問題對(duì)電動(dòng)客車尤其敏感，有關(guān)電動(dòng)空調(diào)開發(fā)必須高度重視這個(gè)問題。
