以往新能源车普遍采用电加热元件提供暖风,这类装置被称为PTC加热器,属于陶瓷发热材料。日常生活中浴霸、暖风机等家电也广泛使用此类技术。PTC加热器热转换效率可达99%,即输入一份电能可转化为0.99份热能。然而其高转换率并不等同于节能,因其制热本质依赖电能直接转化为热能,需获得足够热量必须消耗等量电能。当前多数电动车转向热泵制热技术,其原理与空调制热相似,通过电能驱动热量转移而非直接产热——消耗一份电能可转移超过一份热能,因此比PTC加热器更省电。尽管热泵技术与空调制冷同属热量转移机制,但电动车冬季暖风模式的耗电量仍高于夏季制冷模式,主要原因包含两方面:
首先,温差调节需求差异显著。以人体舒适温度25℃为基准,夏季车外高温40℃时,空调需实现15℃的降温幅度;冬季车外低温0℃时,暖风系统需完成25℃的升温任务。显然冬季工况的热量迁移负荷更大,导致能耗显著增加。
其次,热量转移效率存在方向性差异。制冷时热量转移效率更高:压缩机将制冷剂压缩至70℃高温气体,经车头冷凝器释放热量(环境温度40℃时制冷剂降温至40℃),液态制冷剂进入蒸发器(温度低于0℃)快速吸热汽化,完成循环。此时制冷剂在车内外温差均超过30℃,吸放热效率处于峰值状态。
制热时热量转移效率则明显降低:高温高压气态制冷剂先在车内换热器释放热量,液化后流向车头蒸发器吸收环境热量。冬季低温环境下,为提升热交换效率需降低蒸发温度(如0℃环境需制冷剂蒸发温度低于冰点),导致空气中的水蒸气在换热器表面结霜。霜层不仅降低热交换效率,严重时甚至完全堵塞换热通道,迫使系统启动化霜程序——将高温制冷剂输送至车外融霜。这一过程大幅削弱制热效率,导致耗电量激增。
因此,环境温度越低,电动车暖风系统的电能消耗越显著。叠加低温对电池活性的抑制作用,车辆续航里程衰减更为突出。