新能源汽车热管理：决定冬季续航与驾乘舒适的核心技术
电动汽车的热管理系统是一套围绕热量流动构建的复杂工程。不同品牌和车型在热管理方面存在明显差异，部分新能源汽车甚至尚未配备热泵空调，导致冬季运行能耗显著增加，续航里程大幅缩水。
热管理主要应对三方面需求：一是维持车内温度以保证驾乘舒适度；二是确保电池处于适宜的工作温度范围；三是保障电驱系统在高负荷运行时的温度稳定性。系统设计越完善，冬季能耗越低，续航能力更强，动力输出更稳定，除雾效果也更为可靠。
在降低能耗方面，主要采取四条策略：提高热源效率、实现电池精准加热、最大程度回收余热，以及优化空气和湿度控制。
高效制热：双模热泵助力减少电耗
冬季制热面临的首要问题是耗电量大。降低能耗的关键在于提高制热效率。
热泵系统因其较高的能效比（COP）而成为优选方案，通常其COP值大于1，意味着每消耗1份电能可获得超过1份的热量，其中额外热量来源于环境空气。相较之下，传统PTC加热器通过电能直接转化为热能，整体效率较低，电耗显著。
双模热泵的优势在于适应多种运行工况，并提升热量利用效率。
直接式热泵主要用于座舱供暖。冷媒从外部空气吸热，经压缩后转化为高温气体，并直接向座舱释放热量，路径短、损耗小，适合快速、稳定提升舱温。
间接式热泵则可同时满足座舱与电池的加热需求。冷媒吸热后，通过换热器将热量传递至冷却液，再由冷却液向多个系统供热，实现热量的多重利用，从而提升系统整体效率。
热泵运行原理：热量从外部“搬运”至车内
热泵的核心原理是热量搬运。电能主要用于驱动压缩机，将热量从低温侧搬运至高温侧，并提升至可用温度。
热泵系统通常包含四个关键部件：
- 蒸发器：冷媒在此处从环境中吸热并发生相变，转变为气体状态。
- 压缩机：将低温低压冷媒气体压缩为高温高压气体，是决定系统制热能力的关键环节。
- 冷凝器：高温冷媒在此向座舱空气或冷却液释放热量，并冷凝回液态。
- 膨胀阀：对冷媒进行节流降压，使其温度下降后再次进入蒸发器吸热，形成循环。
即使在低温环境下，热泵仍可运行。关键在于依靠温差实现热传递。尽管环境空气寒冷，仍存在可用热能。系统通过膨胀降温使冷媒保持更低温度，从而持续吸热。
然而，温度越低，热泵能搬运的热量越少，能效会随之下降。因此在极端寒冷条件下，车辆往往需要结合余热回收或其他辅助热源，以维持系统稳定。
相比家用空调，车用热泵的复杂度更高。它不仅要管理座舱温度，还需兼顾电池、电驱和快充系统的散热，并在多个回路间切换热量分配。双模热泵正是为应对这种多目标管理而设计的。
电池精准加热：提升低温下的电量可用性
电池的最佳工作温度通常在20℃至35℃之间。温度过低会导致内阻上升、功率受限，表现为仪表盘显示仍有电量，但车辆无法正常输出动力。
粗放的加热策略常引发两大问题：电量充足时加热过度，导致能源浪费；电量不足且温度过低时，加热不足又影响可用电量。
精准加热的关键在于按需调控。系统依据电池温度和SOC（电量状态）智能匹配加热方案。
在电量充足、无需加热即可正常运行时，系统会减少甚至停止加热，降低能耗。
当低温且电量较低时，系统会采用大功率加热，确保关键电量得以释放。
此外，系统还会引入行车加热预测机制。基于过去5分钟的功率需求，预判未来10分钟的负载变化，动态调整加热策略，使加热强度更贴合实际需求，避免过热或加热不足。
余热回收：将电驱系统富余热量转化为座舱热源
车辆高速行驶过程中，电驱系统会产生大量热量。若能将这部分热量加以回收并用于座舱供暖，便能有效减少制热所需的电能。
余热回收系统会根据实际余热情况，智能选择最佳路径。
当余热较少时，系统启动压缩机，将部分热量搬运至座舱，同时保留部分余热在电驱系统中，确保后续热量持续积累。
当余热充足时，热量可直接通过水路为座舱供暖，无需压缩机运行，实现高效利用。
这一策略的核心是减少压缩机工作时间，尽可能利用低成本的水路换热完成供暖。
湿度AI算法：在避免起雾的同时锁住热量
冬季驾乘需兼顾舒适与视野安全。内循环模式有助于减少热量流失，但易导致车窗起雾；外循环虽有助于除雾，却会增加热量消耗。
湿度平衡AI算法的设计目标是实现两者的平衡。
在确保前挡风玻璃及侧窗关键视野区域不发生起雾的前提下，系统优先采用内循环，尽量减少外循环时间，从而最大化保留座舱热量，降低额外制热需求。
四策略融合：构建闭环优化的热管理方案
这套热管理能耗优化策略可视为一个闭环系统。双模热泵提高制热效率，降低单位热量的电耗；电池精准加热减少无效加热，提升低温下的电量可用性；电驱余热回收将运行热量转化为可用热源，减轻压缩机负担；湿度平衡算法在不影响视野安全的前提下减少热量流失。
综合优化的结果将体现在三个关键指标上：冬季能耗显著降低，低温环境下可用电量更多，座舱舒适度与除雾稳定性更佳。