冬天到了 纯电动车主怎么样？|PTC与热泵技术分析
最近全国经历了一场史诗般的寒潮，北京、山东等地气温创下近20年来新低。走在路上几分钟就“冻透”了！即使天气冷，你也要出去。网上很多燃油车主对电动车车主发起了一波“群体嘲讽”。在极冷的天气里，纯电车的续航能力被削弱了。另外，车内的取暖效率不如燃油车，电动车车主更冷。尤其是很多开纯电车的网车司机，为了多跑几公里，不得不降低开空调的频率。为了保暖，他们只能带着军大衣和毯子去打仗。
其实为了解决纯电车冬季出行体验差的痛点，厂商也做了很多努力。比如目前主流的纯电车基本上都有电池预热功能，可以在一定程度上提高电池寿命，座椅加热和方向盘加热已经成为很多车型。标准，但这只是治标不治本，所谓“牙疼不是病，疼的真的很厉害”，如何在降低能耗的同时提高整车的制热效果，将是一个长期的话题，这里我不得不提一下纯电车的两大主要。
基本方案-PTC
燃油车可以利用内燃机的余热进行加热，但纯电车没有可用的能源，因为运行中电机产生的热量小于发动机产生的热量，不足以加热车内，而且电池组中的电池对温度极其敏感。同时需要一定的温度环境来保证其安全有效的储存和转化能量，电池产生的热量无法利用。所以纯电车必须通过一个“第三方”来产生热量，这就是PTC(热敏电阻)技术。
其实PTC的原理很简单，就是将电阻丝/陶瓷等发热材料通电发热，加热车内。类似电饭煲、电磁炉，一个不够就再加一个或者加大功率。比如威来ES8就有两个PTC单元，一些奢侈品牌的燃油车也配备了PTC，在冬天水温上来之前快速加热车内。PTC具有成本低、结构简单、热输出快、受外界环境影响小等特点，所以从入门级车到高端车都广泛使用。
但是，PTC有一个致命的问题，因为它“烧电”，直接影响车辆的寿命。随着外界温度的降低，PTC的电阻值降低，电流通过电阻产生热量。供热能效比(COP)最大值不超过1，也就是说1kW的电最多能产生1kW的热量。实验表明，冬季开启暖空气，整个过程至少消耗三分之一的电能。功率越大，能耗越大，时间越长。
更优方案-热泵
为了解决PTC用电快的问题，热泵技术应运而生。其实热泵并不是很新的技术。其工作原理是收集外界环境的热量，蒸发吸热，液化放热。需要电的地方有压缩机，水泵等。这比PTC的直接“燃电”节能得多，所以热泵逐渐成为更多车型的选择，如威来ES6、荣威Ei5、特斯拉Y型等
有些人可能会很困惑。像以前一样，零下十度有热量被抽进北京郊外的小屋？答案是肯定的，除非在物理学上达到-273.15的绝对零度，这当然是不可能的，所以万物都有热。那么热泵是怎么工作的呢？第一步：泵体吸收外界空气，制冷剂在低压区吸热蓄能，遇到外界空气后变成蒸汽；第二步：加压进入高压区放热冷凝；第三步：通过减压阀重新进入低压区，继续吸热。因为舱内获得的热量=消耗的电能，所以热能效率比COP(吸收的热能消耗的电能)/消耗的电能)必须大于1，这样1kW的电功率才能达到1.5kW甚至2kW的热量。
然而，热泵也有缺点。首先是成本。目前一套热泵系统需要压缩机、热泵、阀门、管道等。比普通PTC的成本高几倍。低端车型，
是不会用热泵的。第二，即使理论上外界无论如何都存在热量，热泵在极寒天气下的运行效率也是较差的，另外，当车外温度较低同时空气中含有较多水分，则空气中的水分会在车外表面结霜，结霜后的换热装置也不能再从外界环境有效地吸收热量，导致热泵空调无法继续工作，所以一般热泵系统在－10℃以下便无法正常工作。总结：
综合PTC和热泵的特点，不考虑成本，效果最好的当然是两者结合，在环境温度过低热泵无法工作时，启动PTC作为备用热源，但这是一个比较复杂的系统，需要电脑精确判断PTC与热泵什么时候同时工作，什么时候独立工作，不同的工作模式还需要不同的管道，一系列的技术问题亟待解决。
目前看来，还没有一种能同时实现低成本、高效率、低能耗解决方案，不过各个厂家也在努力中，像特斯拉Model Y上的Super bottle系统就拥有一个八通阀，让空调不仅能搬运外面的热量，还能搬运电池和电机的热量，产生了多达12种工作模式，来应付不同需求；当然个别厂家也在研发二氧化碳热泵空调系统,以及低温增焓空调技术，-30℃依然可以工作，比如北汽新能源，不过还未实现量产化。
长远来看，热泵技术有较大的发展潜力，随着特斯拉全面向热泵技术转变，必然会带动更多新能源车企转向热泵方向，不过是在冷媒材质还是在热循环上做文章就要看各家的技术路线了，未来当热泵总体产能大幅增加时，其成本必然也会下降，在这之前，电动车主能做的也只有等待了，冬天就多穿点吧。