电动汽车空调的结构及制冷、制热原理

冬天（尤其是北方）对于电动车用户是个头疼的事，因为冬天电动车（尤其是磷酸铁锂电池）的续航会打折扣，除了电池本身特性以外，使用空调制热（制冷）也是影响电池续航的重要原因之一。

一、电动汽车的制冷

燃油车和电动车空调以及混合动力的制冷基础都是依靠压缩机，压缩机并不是只能依靠内燃机提供动力，比如家用空调不烧油但也能正常运行。

燃油汽车的压缩机不依靠电驱，这是出于成本的考量；因为压缩机功率往往有≥3kw的标准，也就是≤5匹（马力）左右，家用空调会低一些。如果要用电驱动汽车的话，车辆势必要安装大容量的电池组，燃油汽车还要安装大功率的发电机，这会大幅提升制造成本。

所以燃油车选择用内燃式热机（发动机的一种类型）为压缩机提供动力，压缩机的带轮通过皮带与发动机曲轴连接，只要启动发动机就会全时运转；这也是为什么夏天燃油车开制冷要按下「A/C」按键后压缩机才会运行的原因，这一按键控制的是压缩机内部的电磁离合器，点亮后为离合器通电才会与带轮吸附以获得动力。这种结构的优势是制造成本低，缺点是会占用发动机的输出功率（动力），但是性能变差且油耗升高。

新能源汽车则是通过电压缩机提供动力，实际这也算一种类型的电机；电流输入到电机的绕组（电磁线圈）可以形成电磁场，与永磁体的「N·S」磁极互斥，实现驱动转子运转以输出动力。

驱动电机是这种运行原理，燃油汽车的水泵、油泵以及压缩机也得这样获取动力；而且电机的能量转化效率是极高的，相比内燃机的热效率可以高3倍左右。所以利用电压缩机制冷反而会更节能，比如燃油汽车打开空调压缩机后的百公里油耗可能会增长接近1.5升，等量换算为「1L＝3kwh」，如果车辆以每小时一百公里的速度行驶，那么功耗就等于一小时耗电4.5度。

压缩机只是空调系统的「动力元」，说白了就是空调的发动机，自身是不具备制冷或制热能力的；制冷要通过压缩管路中的制冷剂，曾经使用的是耳熟能详的氟氯昂，但是因为这种制冷剂如果泄露就会严重破坏臭氧层，而臭氧层是过滤紫外线保护地球的重要物质还，所以氟氯昂就被弃用了。

替代制冷剂是“四氟乙烷（CH2FCF3）”，这种位置不会破坏臭氧；而特点是在零下26.2℃就会沸腾，也就是成为气态，这是制冷的基础。

压缩机会将四氟乙烷推动到冷凝器降温，通过干燥罐达到膨胀阀经过压力调节后，以液态的形态进入温度始终在零度以上的「蒸发器」；由于蒸发器的温度高于四氟乙烷的沸点太多，所以这种制冷剂瞬间就会蒸发，现在就可以开始制冷了。

四氟乙烷蒸发吸收蒸汽的温度，使其降温鼓风机将热空气吹过相对低温蒸发器，低温蒸发器吸收空气中的热能，形成冷风制冷。说白了就是通过两次“吸热”的过程制造冷风，压缩机在过程中扮演的只是发动机的角色，用什么能量驱动这种发动机，对于实际使用冷风都是没有区别的，这就是制冷的原理了。

二、电动汽车的制热

这是因为纯电动汽车制热与传统的燃油车不同，大部分电动车制热是通过电热做到的。而制冷则与燃油车类似，都是通过压缩机来做到的。

燃油车的发动机工作时燃烧温度最高可达到2500℃（汽油的燃烧火焰温度可以高达1200℃，而柴油还要高600℃），即使怠速运转时燃烧温度也在1000℃左右，这个热量必须及时散发掉否则发动机会因为高温而损坏。因此内燃机都带有冷却系统，绝大部分汽车都配备了水冷散热系统，利用换热的方式把内燃机产生的热量散发发到空气中。