特斯拉热解决体系履历 4代起色，正在组织集成上不息改进。遵从年光序列和完婚车型， 特斯拉电动汽车热解决体系时间能够分为 4 代。特斯拉第一代车型传承于燃油车热解决的 古板思绪，各个热解决回途相对独立。第二代车型中引入四通换向阀，告竣电机回途与电 池回途的串并联，发轫组织集成。第三代 Model 3 发轫举行团结的热源解决，引入电机堵 转加热，消除水暖 PTC，并采用集成式储液罐，集成冷却回途，简化热解决体系组织。第 四代 Model Y 正在组织上采用高度集成的八通阀，对众个热解决体系部件举行集成，以告竣 热解决体系事情形式的切换。从特斯拉车型的演进来看，其热解决体系集成度不息晋升。

　　特斯拉第一代热解决体系差异回途相对独立。特斯拉第一代热解决体系运用于 Tesla Roadster 车型，包括电机回途、电池回途、HVAC（空调暖通）回途和空调回途，各回途相对独立，与古板内燃机汽车架构相仿。电机回途上铺排驱动电机、电子管制单位、电子水泵、膨胀水箱等，对电机回途上电子部件举行散热。电池回途上铺排动力电池、热互换器、膨胀水箱、高压 PTC 等，告竣上下温下电池功能的安定。HVAC 回途铺排散热器、高 压 PTC 等，调剂乘员舱温度。空调体系铺排压缩机、冷凝器、膨胀阀和热互换器等，通过压缩机举行制冷轮回，并通过热互换器对体系回途和 HVAC 回途举行制冷。

　　铺排管制阀，组织上开始集成。电机回途和 HVAC 回途上铺排有 3 个管制阀，告竣电 机回途余热为 HVAC 回途加热的主意，正在低温境况下，通过 HVAC 回途的散热器对饱风机 吸入的低温气氛举行预加热，俭省高压 PTC 花消的电能。

　　第二代热解决体系引入四通阀，告竣电池回途和电机回途的交互。正在整车冷启动工况 下，当电池体系有加热需求，可调剂四通阀开启形态，告竣电机回途和电池回途串联，使 用电机体系预热为电池体系举行加热，节减高压 PTC 为电池加热花消电能。当电池有冷 却需求时，如电机回途温度低于电池回途，则通过电机回途散热器为电池体系冷却。如整车工况、两体系事情形态不餍足串联形式热解决时，则管制四通阀告竣并联，举行独立控 制。

　　消除 HVAC 回途，新增三通阀短接低温散热器。第二代热解决体系正在空调体系上引入 乘员舱内蒸发器和冷媒-水热互换器（Chiller），消除 HVAC 冷却回途，告竣空调体系对乘 员舱的直接制冷历程。当乘员舱有采暖需求时，采用高压风暖 PTC 加热。除此以外，外 置低温散热器上加设三通阀，告竣其正在不需求散热忱况下的短接，告竣局部余热接受。

　　第二代热解决体系相较第一代体系告竣拓扑组织的升级，各热解决回途之间告竣必定 水准的交互。

　　第三代热解决体系组织打算凸显集成，团结热源解决加紧体系接洽。Model 3 正在拓扑 组织上相较第二代热解决体系没有性子分别，但正在驱动电机和储液罐组织告竣时间改进， 正在组织打算上加倍集成，告竣三个管途的热量互换。正在该体系下，消除电池回途的高压 PTC， 诈欺电机电控配置废热举行加热，同时功率电子冷却体系与空调体系链接，撙节体系本钱。

　　驱动电机采用油冷电机，与电机回途通过热互换器告竣热量传达。电机新增低效制热 形式，通过电机管制器新的管制形式，可告竣电机发烧形式。通过四通阀管制，告竣与电 池回途的串联，采用电机低效制热形式用于电池回途的加热，相应的消除电池回途的高压 PTC，节减本钱。

　　引入冷却液储罐阐明整合上风，集成式储液罐打算进一步接洽各体系。采用集成式储 液罐（Superbottle）打算，告竣膨胀水箱与热解决体系的加热与冷却部件高度集成。Superbotlle 重点部件为冷却液储罐 CR（Coolant Reservoir），别的该集成模块包括四通 阀、电机水泵、电池水泵、Chiller 热互换器、散热器和推广器等部件。1）冷却形式下， 冷却液正在抽取至冷却液储蓄罐中时，分散正在两条途径由 Chiller 和散热器冷却，告竣对电池 和对电机配置及电机的轮回冷却。2）加热形式下，电池与功率电子管途切换成串联电途， 冷却液进入解决模块、驱动单位的油冷却热互换器吸取其事情中所形成的热量，通过集成 阀流经 chiller 为电池举行加热。

　　第四代热解决体系运用八通阀集成冷却和制热回途，告竣整车热解决集成化。Model Y 的热解决体系中运用了一个八通阀（Octovalve），引入热泵空调体系、空调体系和饱风机 电机的低效制热形式，将整车热解决集成化，并通过车载筹算机正确的管制各元器件的运 转情景。冷却枢纽，沿用三代冷却剂回途计划。通过冷却液轮回体系，冷却液正在各体系之间滚动。正在制热枢纽，采用热泵空调体系通过热互换器和管途贯穿，与电池回途和电机回 途举行耦合，告竣整体热解决体系的热量交互。

　　八通阀打算下能量效力晋升，体系集成低落本钱。通过八通阀打算，打通了古板热泵 空调、电池体系、动力体系，告竣 12 种制热形式和 3 种制冷形式，运用了八通阀的 Model Y 比拟 Model 3 能量诈欺效力提升了 10%。动力体系电驱回途水冷冷凝器能够正在冬天将三 电体系废热接受诈欺到热泵体系，为旅客舱办事。以压缩机全功率事情等同 PTC 举行制 热，告竣了 R134a 制冷剂正在零下 10C 以下无法告竣热泵功用的代庖计划，将压缩机一 物众用撙节零件本钱。高度集成化零件缩短零件流道，低落能耗，容易安装，同时将 OEM 的安装工序纠集下放到 Tier1 供应商，撙节人工和产线本钱。

　　时间接续改进，特斯拉热解决体系集成慢慢深化。归纳来看，特斯拉热解决通过四通 阀、集成式储液罐、热泵体系和八通阀等时间改进，告竣组织集成，晋升了体系的能量利 用效力。以加热形式为例，特斯拉从仅诈欺电池电能产热（PTC），到诈欺电池产热+诈欺 电机电控余热，再到电池产热+车内各可产热的部件+境况产热，通过整车热源集成实时间 升级圆满热能诈欺。

　　搭载二氧化碳热泵和水途热力阀，告竣电池电机局部集成。民众汽车正在 ID 系列车型 上搭载了二氧化碳热泵空调，其组织打算延用了平凡热泵的组织，其架构重要采用直冷直 热架构，制冷蒸发器与热泵冷凝器直接进入乘员舱，并采用电磁阀和双向电子膨胀阀的组 合形式对制冷剂回途举行管制，配合舱内 PTC 实乘员舱温度前提。制冷剂回途运用 CO2 冷媒水途轮回运用三通阀、水途热力阀贯穿电池和电机，诈欺电机余热加热电池，低落电 池制热下水途高压 PTC 需求，但制冷剂回途与冷却水途之间的交互较少，相对独立，未 采用热泵加热电池的形式。

　　2022 款全新 ES8 采用热泵体系。蔚来 ES6 采用智能热泵体系。正在制热形式下，体系 从低温境况中吸收热量，并通过回途输送旅客舱，以到达高效制热后果。2022 年 4 月 19 日，蔚来汽车公告 2022 款全新蔚来 ES8 正式开启交付，全新蔚来 ES8 不再运用 PTC 热 敏电阻的空调加热形式，运用了跟蔚来 ES6 相通的热泵制热形式。

　　诈欺电池、电机废热供应冬季空调体系，整车集成进一步晋升。蔚来正在其颁布的专利 中外明了一种采用四通阀链接空调回途、电池回途、电机回途的本领。个中，空调体系包 含第一和第三通道，第二和第四通道分散串联至电池热解决体系和电机热解决体系，通过 四通阀链接四个通道，告竣电池和电机废热供应乘员舱，以低落冬季耗电。该本领告竣互相独立分体系的局部集成。

　　小鹏 P7 储液罐一体化打算，四通阀集成告竣整车热轮回。小鹏 P7 为小鹏汽车的第2款纯电车型，整车热解决体系采用一体化储液罐打算和单 PTC 加热计划，诈欺一个四通 阀告竣整车体系级的热轮回。正在储液罐打算上，小鹏 P7 采用电机、电池、旅客舱三者的 膨胀罐一体化打算，变为膨胀罐总成，节减零部件数目。同时诈欺四通阀，将电机冷却水 途与电池温控水途串接，运用电机余热加热电池，低落体系能量亏损。

　　研发朝向体系进一步集成与能量诈欺。小鹏正在其专利中公然了一种热解决集成单位， 网罗流道板、泵组件、阀组件、水冷冷凝器、水水换热器和电池冷却器。阀组件连通动力 电池的出口和电机水泵的进口，而且连通电池水泵的进口和电驱部件的出口，电池水泵和 /或电机水泵将冷却液输送至电驱部件以吸取电驱部件的热量，被加热后的冷却液流经动力 电池以对动力电池举行保温，告竣低温工况下电驱部件热量对动力电池举行保温，对电驱 部件的废热举行诈欺。

　　一体化热解决不息圆满。目前，比亚迪 e 平台 3.0 正在热解决上采纳了相仿特斯拉集成 化的阀岛计划，对冷媒回途举行了大领域集成。采用集成的热泵时间，将驾驶舱制暖预热 交给热泵电动空调体系以及来自“8 合 1”电驱电控体系的余热，消除对应 PTC 模组，动 力电池低温需求则由热泵电空调（包括风暖 PTC）接济，冷媒直接换热，一体化水准提升。

　　邦内车厂竞相追逐，热解决集成为行业共鸣。从打算逻辑横向比照来看，邦内各车厂 都差异水准地向相仿特斯拉所采用的集成式热解决体系迭代，采纳四通阀、热泵体系等方 式解决车内热源或冷却剂，通过整车或局部体系集成提升热解决效力。目前，邦内各车厂 热解决所处阶段相仿于特斯拉第二或第三代热解决体系，暴露追逐特斯拉的特性。

　　电子膨胀阀为电动车热解决灵巧化管控的苛重部件。电子膨胀阀由管制器、推广器和 传感器 3 局部组成。因为电子膨胀阀的感温部件为热电偶或热电阻，能够正在低温下切确反 映出温度的改观，供应更切确的流量调剂，同时电子膨胀阀流量管制规模大、调剂灵巧， 添补了毛细管和热力膨胀阀不行调剂的谬误，更适合电动车电子化与热解决灵巧化的管控。

　　车用电子膨胀阀时间难点正在于安定性、精度请求高，同时阀件工艺存正在门槛。1）稳 定性请求高：车用电子膨胀阀需安置正在高速行驶、颠簸等相对动态场景，请求运转安定、 耐颠簸、轻量化、宽温度规模合用、高牢靠性和安静性，且空间紧凑，请求打算体积更小、 安置容易和牢靠。2）精度请求高：车用的热解决体系比目前家用或商用空调体系更为复 杂，万分是正在电池的热解决上对电子膨胀阀有更高的精度请求。3）工艺请求高：平常来 说，一只阀件由几十个精细藐小的零部件组成，需 30 余个工序制制，且正在修筑中需餍足 公差极限和测试请求，工艺请求高。受限于电子膨胀阀自己时间壁垒，环球电子膨胀阀市 场暴露寡头垄断形象，2021 年三花智控、不二工机和盾安境况电子膨胀阀份额合计约 90%。

　　八通阀可调剂各回途，告竣热解决效力晋升。八通阀能够变换 9 个管途的链接形式， 从而告竣差异轮回回途，并进一步造成 12 种制热形式和 3 种制冷形式。举例来说，1）当 电池体系温度高于轮回中其他部件（DCDC、电机管制器、电机等）温度时，电池轮回系 统和电机轮回体系并联。2）当电机轮回体系温度高于电池体系时，两体系串联，告竣余 热解决。3）当电池与乘员舱有制热需求时，分散可通过电机堵转迅速加热，热泵体系通 过水箱散热器吸取境况热。

　　特斯拉热解决阀类向高度集成偏向演进，以更繁复解决管制战略告竣热量分拨。汽车 各回途热解决的集成需求通过各式阀门管制回途的串并联形态或流道。特斯拉正在阀门上不 断起色更为改进组织，通过依托繁复的管制战略来告竣热量的合理分拨，向高集成偏向起色。

　　1）Model S/Y 四通阀：特斯拉正在第二代热解决体系上初次引入四通阀组织，告竣了电机回途与电池回途的串并联切换。

　　2）Superbottle：到了特斯拉第三代热解决体系，正在结 构上通过Superbottle 将四通阀、散热器、水泵等集成，告竣电池与功率电子管途串并联、 电池与电机回途的交互，与第二代比拟则集成更众分体系。

　　3）八通阀：第四代的八通阀 可看作是 2 个四通阀的集成，将空调体系和三电一起集成，可更有用地告竣热解决体系功 能的转换。特斯拉以最大限制阐明本身体系打算、集成和管制才华，将热解决体系向更复 杂解决战略、高度集成偏向演进。