科普 | 高温下秒变冰箱，降温还能除雾除菌？

在传统的燃油车上，空调系统或许只是舒适性配置的一部分。但到了新能源汽车上，它摇身一变，成了直接影响续航里程、驾乘安全与舒适体验的关键系统。炎炎夏日里，如何快速降温又不过分耗电？寒冬季节，如何高效取暖且不影响行驶里程？今天，就让我们深入新能源汽车的“呼吸系统”——空调系统，一探究竟。

一、不只是制冷：新能源汽车空调系统的四大核心功能

空调系统组成

现代新能源汽车空调系统已远不止“吹冷风”那么简单，它是一个集多功能于一体的复杂系统，主要包括四大模块：

• 制冷系统：负责在夏季降低车内温度、除湿，防止车窗起雾，是炎热天气下的“清凉使者”。

• 制热系统：在冬季提供温暖，同样具备除湿功能，确保车内温暖如春且视野清晰。

• 通风与空气净化系统：负责车内外的空气交换，并过滤PM2.5、花粉、异味等污染物，堪称车内的“空气卫士”。

• 智能控制系统：作为整套系统的大脑，它精准协调制冷、制热、风量及模式切换，确保高效、节能且舒适。

这四大系统协同工作，共同营造出一个温度适宜、空气清新、湿度合理的驾乘环境，有效缓解驾驶疲劳，提升行车安全。

二、制冷系统：告别皮带，电动压缩机如何高效工作？

制冷系统组成

与燃油车靠发动机皮带驱动压缩机不同，新能源汽车的制冷系统完全是“电驱动”的。当你按下A/C按钮，一套精密的制冷循环便开始工作：

1. 电动压缩机启动，成为循环的动力源。它吸入低温低压的气态制冷剂，并将其压缩成高温高压的气体。目前主流车型多采用涡旋式压缩机，它运转平稳、噪音小、效率高，特别适合对静谧性要求高的电动车。

2. 高温高压的制冷剂气体流入冷凝器（通常位于车头水箱前方）。在这里，它通过风扇强制散热，释放热量给外界空气，冷凝成中温高压的液体。

3. 液态制冷剂接着流向储液干燥器。这个部件如同系统的“肾脏”，过滤杂质并吸收可能混入的水分，防止系统产生“冰堵”或腐蚀，保障运行稳定。

4. 经过净化的液态制冷剂到达膨胀阀（现多为更精准的电子膨胀阀）。这是一个关键节流装置，使制冷剂压力与温度急剧下降，变成低温低压的雾状混合物。

5. 这些低温雾状制冷剂进入蒸发器。鼓风机将车内热空气吹过冰冷的蒸发器翅片，空气中的热量被大量吸收，制冷剂本身则吸热蒸发为低温低压气体。冷却后的干燥空气被送入车内，实现降温除湿。

6. 最后，气态制冷剂再次被压缩机吸入，开始下一个循环。在整个回路中，高压管路与低压管路分工明确，并由压力开关实时监控，一旦压力异常（过高或过低），便会立即切断压缩机以保护系统安全。

三、制热系统：没有发动机余热，冬天靠什么取暖？

这是新能源汽车与传统汽车在空调上最根本的区别之一。既然没有了发动机这个现成的热源，工程师们便开发了两种主流的电加热方案：

方案一：PTC风暖式加热器

这是最常见的形式。PTC（正温度系数）加热元件被直接安装在空调箱内，当电流通过时，其电阻会随温度升高而增大，从而具有自动恒温、安全防过热的特性。鼓风机将冷空气吹过被加热的PTC元件，暖风便直接产生。这种方式结构简单、加热迅速，但能耗相对较高。

方案二：PTC水暖式加热器（热泵辅助）

这是一种更复杂但能效比更高的方案，常见于中高端车型。该系统额外设置了一个独立的PTC液体加热器，用于加热发动机冷却液（防冻液）。被加热的冷却液流经一个类似“小暖气片”的暖风芯体。当鼓风机吹出的空气流经暖风芯体时，就被加热成了暖风。
更为先进的是，许多车型将此系统与热泵空调结合。热泵技术可以理解为“可逆的制冷系统”，它能从车外低温空气中“搬运”热量到车内，其制热能效比（COP）远高于单纯的PTC加热，能显著降低冬季取暖的耗电量，是提升电动车冬季续航的关键技术。

四、通风与净化：你的车内“空气质量管家”

通风系统结构原理

通风系统是空气流动的通道，主要由鼓风机、空调滤清器、复杂的风道和一系列控制风向/风量的风门电机组成。它决定了风从哪里来（内循环/外循环）、吹向哪里（面部、脚部、挡风玻璃）。

其中，空调滤清器是守护呼吸健康的第一道防线。如今的高效滤芯（HEPA滤网）已经能有效过滤PM2.5细颗粒物、花粉、细菌乃至部分病毒。部分高端车型还配备了负离子发生器或车内空气质量传感器（AQS），能自动监测车外污染，在驶入隧道或尾气密集区时自动切换为内循环，并释放负离子主动净化车内空气。

五、智能“大脑”：空调控制系统

所有上述功能的协调运作，都离不开空调控制器这个总指挥。它接收来自车内温度传感器、日照传感器、车外温度传感器、蒸发器温度传感器以及驾驶员设定指令等一系列信号，经过复杂的运算后，自动控制：

• 压缩机的转速与启停

• PTC加热器的功率

• 鼓风机的风速

• 各个模式风门的开合角度

• 冷凝风扇的转速

它的目标是：以最低的能耗，最快、最精准地达到并维持你所设定的舒适环境。 许多车型的智能空调还具备“预约开启”功能，在充电时提前将车内温度调节至舒适状态，上车即享惬意，同时避免了行驶初期的大功率耗电对续航的影响。

结语

新能源汽车的空调系统，是一个融合了热力学、流体力学、电气控制与材料科学的精密工程。从高效的电动涡旋压缩机到节能的热泵技术，从智能的电子膨胀阀到强大的空气净化功能，每一项革新都在提升舒适性的同时，直面着电动车续航这一核心挑战。未来，随着更高效的热管理技术（如二氧化碳冷媒、集成式热管理系统）的普及，新能源汽车的“呼吸”将更加智能、节能，持续为我们的绿色出行保驾护航。