全新ES8掘金行動:熱管理,我們堅持十年不斷進步

蔚來
01/17

冬天用車,尤其是新能源車型,想必很多朋友都會擔心開空調加熱會不會影響續航,充電速度會不會變慢。從電動車的基礎原理來說,這是一定的,只不過影響續航多少,充電能否快速進入狀態,這是每一家電動車企業所要解決的關鍵問題。

如何做到無憂用車,讓續航打折少,充電速度快,熱管理系統扮演着一個十分重要的角色。

蔚來十年熱管理發展史,從提升用戶體驗到極致節能高效,為每一位用戶帶來更舒適的體驗。近日,蔚來攜手合作夥伴三花,共同斬獲2025年度中國製冷學會科學技術進步獎一等獎,彰顯了雙方在新能源汽車熱管理領域的深厚技術積澱與協同創新實力。

整車能耗「背後的巨人」

雖不常提及卻不斷進步中

熱管理系統,顧名思義,就是管理整車熱能的一套系統,無論車內的製冷、制熱,還是電池、電機等零部件的保溫、散熱、能量轉化,都與其息息相關。

「油改電」的蠻荒時代

在燃油車時代,汽車的熱源主要靠發動機,發動機放出的熱量會一部分傳遞到座艙當中提供溫暖,同時一套水冷系統保證發動機溫度不過熱,空調製冷則是獨立的一套系統。

而電動車不具備發動機,卻又有着電池、電機等溫控需求,座艙還需要快速制熱、製冷,續航還不能打折太多。如何利用好外部熱源和內部餘熱就成為了一個難題,以及如何控制好能量損耗的同時,保證精準控溫、加熱與製冷效率。而這也是我們經常說的一點:電動車的熱管理系統要遠比燃油車更復雜,也更需要「斤斤計較」。

電動車的熱管理系統,究竟該怎樣做?

早年間很多電動車脫胎於燃油車架構,熱管理系統和邏輯也是從燃油車時代「繼承」下來的概念,所以最早的電動車熱管理系統很難稱得上有什麼技術:一套用來為座艙空調加熱的系統,一套用來為電機散熱的系統,和一套用來為電池保溫的系統(甚至早年有些產品多為風冷電池包,沒有主動溫度控制,純靠BMS電池管理系統調整充電電流,為電池慢慢升溫預熱)。這三套系統「各自為戰」,相互之間沒有任何關聯,很多額外發出的熱量白白浪費掉,也就導致了早期電動車升溫慢、耗電多、續航短、充電慢等問題。

純電架構的起源之路

之後,更適合電動車的純電平台架構出現,讓熱管理系統有了根本性的改變:針對電動車在電機、電池方面的溫度控制,以及座艙內如何實現快速升溫和保溫,熱管理系統有針對性地進行了再分區與歸類,相關零部件之間有了通信,但仍舊是歸為電池+電機與座艙兩方面。電池電機的溫度控制為一套系統,依靠冷卻液循環控溫,座艙則為另一套系統,依靠冷媒進行空調溫度調節。每套系統根據分工不同會有很多獨立零部件,不僅管路長、佈局零散,還佔地方。雖然能耗較「油改電」有了一定進步,但依舊是很難實現車內升溫快、低溫充電快與續航打折少三者兼顧。

蔚來第一代ES8

化繁為簡的主流操作

如何讓整套熱管理系統進一步提升?基於此前的分佈式結構,整合集成便是行業共識的大方向。其實這很好理解:分佈式系統雖然各零部件相互獨立,維修方便,但如果在提升可靠性的基礎上,把衆多零部件集成在一起,不僅可以實現線束管路的大幅度減少,整車減重的同時又能騰出更大的空間,在通信配合、熱量管理方面的效率也會更高一些。

蔚來第二代ES8

從蔚來第一代平台架構到第二代平台架構,熱管理系統從分佈式繁冗複雜的管路、線路、零部件,到針對電池+電機的ICM(Integration Coolant Module集成式冷卻液管理模塊)與針對座艙的IRM(Integration Refrigerant Module集成式冷媒管理模塊)兩大集成模塊,相互之間依靠FTU(Flexible Thermal Unit溫控調節單元,核心零部件為多通路閥)進行熱交換與能量傳遞調節。更集成化的方案在提升熱管理效率的同時,為前艙提供了更大更實用的空間,整車重量相應降低。

「N合一」的極致追求

在追求極致的路上,蔚來不斷探尋着行業尖端技術領域。如果說蔚來第二代平台架構的熱管理系統已然化繁為簡,將關鍵零部件減少到三個核心集成零部件(ICM、IRM、FTU),那麼到蔚來第三代平台架構時代,「全部整合為一」便是追求極致的方向,也是整個汽車行業的大勢所趨。

蔚來全新ES8

核心邏輯不難理解:極致的集成便是做到僅一個系統級零部件解決所有問題,也就是將ICM、IRM、FTU再整合,實現ITM(Integration Thermal Module熱管理集成模塊)技術,真正意義上的「一個零件管一切」。

這就有點像電腦的發展,從數量龐大的晶體管機櫃,到台式電腦的機箱整合運算處理單元,再到如今集成螢幕、鍵盤的筆記本電腦、平板電腦這些智能終端,蔚來熱管理系統遵循「第一性原理」發展,目前已在蔚來全新ES8與ET9車型上實現ITM全集成技術方案。

同理,也正因為做到了完全集成,三大模塊幾乎做到了效率最大化,無論熱管理效率還是制熱、製冷能力都實現了兼顧,讓「D級車的空間,A級車的能耗」成為可能。同時,前備箱的空間可以進一步釋放,整車管路、線束進一步減少,無論輕量化還是空間方面,都獲得了更好的體驗。

只需一個核心零件

無懼續航打折升溫慢

更不擔心充電久

所以說,不要小看熱管理系統,它實實在在影響着冬季用車續航和充電體驗。蔚來是如何做好熱管理系統?蔚來全新ES8的熱管理系統在行業內是什麼水平?接下來我們從你更關心的使用角度,聊聊ITM熱管理集成模塊技術究竟能提供怎樣的用車體驗。

高效節能保續航,冬天不怕開暖風

很多用戶會擔心冬季開暖風會影響續航,而優異的熱管理系統可以從精準控溫和「借熱」等方式,讓能耗儘可能的低,冬天大膽用暖。

這裏面的核心便是熱泵與多通路閥,與傳統PTC直接加熱相比,熱泵的原理類似於「反向冰箱製冷」,通過外界吸熱,以及對冷媒介質的壓縮與解壓,實現能耗更低的制熱、製冷效果。多通路閥則像是「路口的紅綠燈」,能夠精準控制流量與流向,讓多餘的熱量流向需要加熱的地方,讓整套系統兼顧低能耗與快速升溫的特點。

蔚來ES8與ET9採用了行業首創的多溫區全場景多模式雙直冷超低溫熱泵,新系統提供了74種熱泵模式,以及-40℃外部環境下依舊可以正常工作,精準適配每一種場景,提供最高效的系統方案;

同時,通過冷媒流量閥實現客艙內/環境的精準能量分配,杜絕傳統熱系統中「先扔掉熱量再耗電加熱」的浪費,進一步降低春秋季場景下的空調能耗達40%+;

基於車內溼度、空氣質量、車速、空調設定等條件,精確調控客艙的空調負荷,管控精度可達3%以內,遠優於當前業內的雙層流空調等常見解決方案,精打細算杜絕任何潛在浪費;

通過種種優化與精準控制,最終實現CLTC工況-7℃測試中平均熱管理能耗僅為同級別SUV的35%,保持頭部溫度20℃,每小時也僅需0.55度電,真正做到續航無憂,無懼制熱擔心費電的煩惱。

寒冬臘月升溫快,充電無憂體驗爽

如果說能耗低可以讓大家無憂用暖,那這麼低的能耗能否保證升溫快?以及充電預熱會不會等很久?其實在開發整套熱管理系統的時候,首要保證的一項工作就是讓大家的用車體驗不能降級,誰都不希望在冬天坐車裏等很久才能暖起來,以及因為溫度上不來影響充電速度。

ITM的高集成度熱管理方案,與之前系統相比管路長度縮短7.5cm,更短的管路能夠實現熱量更快速高效地傳遞到需要的地方,無論座艙和電池充電預熱都有改善;

另外,電池與電機發熱的能量,也可以通過整套熱管理系統流向座艙,將餘熱用在座艙加熱上面,加上更短的管路更少的損耗,實現整車能耗「幾乎零浪費」的同時,彌補熱量缺口,提升制熱效率;

在冬季電池預熱方面,開創性的電池雙模加熱也可以帶來更快速的升溫表現:所謂雙模,指的是EDS堵轉加熱與空調熱泵雙熱源。EDS堵轉加熱大致相當於給電機輸入電流,但電機不轉動,靠電機發出的熱量為電池提供熱源,而空調熱泵則是與空調共享制熱能力,不僅比PTC更省電,還能提供10kW的高效電池加熱能力,確保電池迅速升溫,減少充電等待。

哪怕是極寒天過一夜,蔚來全新ES8可以做到10分鐘升溫至30.1℃*,相比同級燃油中大型SUV升溫速度快10-20分鐘,這作為一台大空間三排座SUV來說十分難得,可謂是「大平層也能暖如春夏」。

*測試條件為-18℃靜置12小時後,打開空調AUTO檔,測溫位置為第一排腳步溫度。

熱管理系統還能帶來更大空間

沒錯,蔚來的熱管理系統甚至於影響整車空間。得益於優異的集成化方案,整套ITM熱管理系統佔用空間極小,為前備艙提供更大空間。

目前搭載於蔚來ES8上的ITM熱管理系統已實現58合一的狀態,高集成化讓製冷劑、冷卻液、線束、車身等零件重構,體積更精巧,再配合小型化空調箱+橫置佈局,整套ITM+空調箱為空間貢獻117L

另外,整套散熱模塊傾斜角度30度,相比之前立式佈局,可以為長度方向貢獻26.5cm,空間貢獻80L。

從管路、線路到系統集成化、小型化,甚至零部件在佈置上的優化,整套熱管理系統在方方面面實現了合理佈局,為蔚來全新ES8帶來了230L超大前備艙容積,同級鮮有,也同時體現了蔚來品牌在技術研發上的實力。

一套不放心?那就來兩套

節能、高效的ITM熱管理集成系統,不僅帶來極致用車體驗,在安全冗餘方面同樣不可忽視。目前行業內鮮有對熱管理系統進行雙份冗餘設計方案,對於極端氣候下的可靠性問題,蔚來選擇直面應對,用技術破解最極端的可能性。

整套熱管理電氣和系統架構引入全面安全冗餘的設計(雙水泵、雙電源、雙芯片),提高安全能力的上限,時刻保證熱管理系統能夠穩定工作;

電子架構集成同樣是做到了安全與高效,整套自研系統電子部分引入SkyOS-L控制,自研實現硬件、底層軟件、應用層全棧協同優化,響應更快、安全性更高、工作更穩定。

從分佈式零部件策略到集成化思路,將58個零部件整合到一個模塊當中,更短的管路、電路與更高效精準的控制邏輯,再加上效率更高的熱泵,蔚來最新的熱管理系統在方方面面的「錙銖必較」,無一不體現蔚來在能耗與用車體驗上的不斷突破,用技術引領行業發展。這背後是工程師無數個日夜付出,不斷試錯與投入研發,堅持長期主義,只為保障每一位蔚來車主出行無憂,用車更爽。


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