NIKKEI——日本经济新闻中文版

　　随着对中国比亚迪（BYD）的纯电动汽车（EV）“海豹（SEAL）”的拆解不断推进，前发动机罩下的马达舱中出现了一个格外引人注目的大型零部件（图1）。这个零部件连接着多个冷媒配管和冷却剂软管，这是海豹的热管理系统的中枢。在毫无浪费地利用纯电动汽车整体热量的同时，发挥把空调和电池温度保持在最佳状态的作用。

　　因为装有9个电磁阀，所以拆解小组将其命名为“Nonavalve”。“Nona”在拉丁语中意为9。这个叫法效仿了美国特斯拉作为“热量司令部”、定位为纯电动汽车核心零部件的八通阀“Octovalve”。日经BP将分3次对海豹的热量管理系统进行分析。

图1 从马达舱取出“Nonavalve”的情形 （摄影:加藤康）

　　在Nonavalve的9个电磁阀中，有6个是切换冷媒流路的切换阀（图2）。用于切换空调的制冷/制热和电池的加热/冷却功能，或者开关连接冷凝器和热交换器的回路。剩下的3个是调节（减压）冷媒压力的膨胀阀。发现它们分别用于制冷、制热和电池。

图2 各电磁阀的作用 （摄影:加藤康）

　　电池采用冷媒直冷

　　进一步进行拆解调查，海豹的热管理系统的全貌浮出水面。海豹采用了将冷媒回路和水回路统筹起来的热管理系统（图3），后面将详细介绍。通过Nonavalve的开关组合，可应对空调的制热/制冷、电池的加热/冷却组合起来的全部8种模式。

图3 海豹的热管理系统 灰色为冷媒回路，绿色为水回路。（来源:日经XTECH）

　　首先，让我们看看Nonavalve周围的冷媒回路。

　　Nonavalve上连接着10根冷媒配管（图4）。分别是连接压缩机、车外冷凝器、空调系统（HVAC）内的冷凝器和蒸发器、以及电池这5个组件的往返管道。也就是说，海豹的空调和电池通过热泵系统来控制温度。要实现电池的加热/冷却，需使冷媒流入贴在电池底部的冷却板中（图5）。

图4 海豹的冷媒回路 10根管子从Nonavalve伸出来。分别是连接压缩机、车外冷凝器、HVAC内的冷凝器和蒸发器、电池等5个组件的往返管道。不过，与电池相连的管道隐藏在Nonavalve的下方。冷媒是R-134a。（摄影:加藤康）

图5 贴在电池底部的冷却板 自下往上看正在拆解的海豹的样子。（摄影:加藤康）

　　驱动系统利用水冷，排热用于空调制暖

　　在Nonavalve的底部，安装了一个板式换热器，从中伸出2根散热器软管（图6）。顺着软管观察，发现其与电动驱动桥相连。看起来，逆变器和马达等驱动系统是用独立的水（冷却剂）回路来冷却的。

图6 安装在Nonavalve底部的板式换热器 （摄影:加藤康）

　　首先，在装有逆变器和控制基板等的外壳内放入冷却剂，使其冷却。然后通过安装在减速器外侧的板式换热器，使马达冷却用的油冷却（图7）。

图7 海豹的电动驱动桥 图为后轮处的电动驱动桥。海豹有两轮驱动和四轮驱动两种型号。在两轮驱动型号上，与照片相同的水回路仅在前轮处有。在四轮驱动型号上，前轮处和后轮处的水回路串联起来。（摄影:加藤康）

    　在冷却逆变器和马达之后，冷却剂的温度上升，再次通过Nonavalve的板式换热器和安装在汽车前部的散热器进行冷却。另一方面，从冷媒的角度来看，它获得了逆变器和马达的排热。也就是说，这些热量可以用于空调制暖和电池加热。

　　这是海豹的热管理系统的全貌

　　海豹的热管理系统把冷媒回路和水回路统筹起来。借助Nonavalve的开关的组合，支持仅对空调或电池进行加热/冷却的4种模式、以及同时对空调和电池进行加热/冷却的4种模式。不过，空调制暖时将并用冷媒的热（热泵）与HVAC内设置的PTC加热器。

　　例如，在“制热&电池加热”模式下，通过关闭冷凝器用和电池冷却用切换阀，形成如（图8）所示的冷媒回路。系统运行是这样的：用压缩机加热的冷媒区分为车内冷凝器和电池，分别加热。然后冷媒通过膨胀阀，温度下降，通过板式换热器使冷却剂降温。同时回收逆变器和马达的排热，重新返回压缩机。

图8“制热&电池加热”模式的冷媒回路 （来源:日经XTECH）

　　与特斯拉“Octovalve”看似相同实则不同的比亚迪“Nonavalve”

　　可以说Nonavalve简直是海豹的“热量指挥部”。特斯拉的Octovalve也作为纯电动汽车中的热量司令部，发挥切换冷却剂的流路、控制纯电动汽车整体温度的作用。

　　但是，两家公司的热管理系统有很明显的不同。最大的不同是电池的冷却（和加热）方式。海豹采用冷媒直冷方式，特斯拉的车辆则采用冷却剂使电池降温。

　　实际上，像特斯拉那样把热管理整合到水回路、被称为“水集中型”的系统“正在成为纯电动汽车热管理的主流”（某汽车零部件制造商的技术人员）。实际上，丰田“bZ4X”和德国大众“ID.3”的热管理系统的构成均与特斯拉相似。

　　比亚迪到底为什么在海豹的电池冷却上选择冷媒直冷方式呢？下次，我们来分析一下海豹的热管理系统的设计思路。

　　石桥拓马 日经XTECH/日经制造

　　资料来源：日经XTECH

　　https://xtech.nikkei.com/atcl/nxt/column/18/02462/060600008/

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