通用汽車電動汽車中包含的熱泵可以為它們帶來現實世界的續航優勢
通用汽車周一證實,它計劃在其所有當前和即將推出的 Ultium 平臺電動汽車中采用熱泵技術。
其中包括現在交付的悍馬 EV和即將到來的凱迪拉克 Lyriq,以及未來幾年將推出的更多車型。在它們中,該技術將有助于以有意義的方式回收低水平的廢熱——使它們更快加速、更快充電和更長的續航里程
該系統基于汽車級熱泵,可捕獲并回收廢熱。與特斯拉等其他汽車制造商(或豐田,如下圖所示)使用的系統一樣,通用汽車電動汽車中的系統采用壓縮機和蒸發器組件系統以及經過相變的特別選擇的制冷劑。物理反應在從氣體到液體的過程中釋放能量,從而有效地放大了它在此過程中可以清除的任何能量。

豐田普銳斯 Prime 熱泵
額外的錢可以用于機艙加熱、低級電氣功能,甚至是電池的預處理——可能會將續航里程擴大多達 10%。
根據通用汽車電氣化總監 Tim Grewe 的說法,Ultium 平臺從一開始就被設想為一種構建塊戰略,允許像雪佛蘭 Blazer EV(和Equinox EV)這樣的小型消費電動汽車到大型商用貨車。通用汽車聲稱它可以幫助加快充電和加速并擴大范圍。

2024年雪佛蘭Equinox EV預告片
高管們解釋說, Ultium 平臺策略與當前Bolt EV的熱系統有很大不同,因為它使用熱泵方法作為整合和簡化系統其余部分的一種方式。
即使將較大的 Ultium 模型與 Bolt EV 進行比較,熱泵也不會增加質量,該系統的項目經理 Lawrence Ziehr 證實了這一點。“這只是連接系統的一種更智能的方式。”
無需像 Bolt EV 那樣增加更多的冷卻回路,您可以將驅動單元用作電池的冷卻器,并且“不受環境溫度環境的影響”,正如 Grewe 所說。Ultium 車輛有一個電阻式冷卻液加熱器,而 Bolt EV 有兩個,而且它還消除了對獨立 A/C 壓縮機的需求。

Ultium EV 平臺 - GMC Hummer EV
Grewe 建議保持現實世界的效率是該系統的一個優勢。當“在非 EPA 循環中平衡乘客舒適度時,這就是該系統真正大放異彩的地方——就像在 45 度高濕度的日子里,您需要除濕然后加熱。”對于 Bolt EV,在類似的情況下,一個組件組冷卻空氣以進行除濕,然后另一個組件用于加熱。
舉個更令人興奮的例子,在悍馬 EV 的 Watts to Freedom 性能啟動模式下,通用汽車需要在油液熱交換器的幫助下,讓電機磁鐵盡可能地冷卻,同時讓電池預熱。
通用汽車也對設計進行了調整,使其能夠在極冷的環境下工作——低至 -30 攝氏度的范圍——通過稍微加熱泵以使過程在這些溫度下進行。

2023 年凱迪拉克 Lyriq 測試
在所有這些問題中,這有點像一個能量輸入和能量輸出的游戲。通過能夠獲取除濕釋放的能量并將其直接用于加熱,Grewe 說,如果投入 1 千瓦時,您可能會從系統中獲得 4-6 千瓦時。對于電阻熱,最佳潛在收益將接近每 1 千瓦時返還 1 千瓦時。
這是特斯拉的倍增努力——盡管它幾年前對汽車的熱泵猶豫不決——甚至現在已經開始了。
通用汽車的熱泵設計也在電池組的預處理中發揮作用——通常在直流快速充電之前對其進行加熱。如果在通用汽車導航應用程序或車載谷歌地圖中設置了快速充電目的地,車主將能夠手動選擇電池預處理,或者車輛將自動選擇。通常,升溫以便更快地達到峰值充電率。與直覺相反,這樣做并不一定會消耗電池電量。Grewe 澄清說,有了這個系統,很多預處理能源只是來自驅動單元的浪費能源。
熱量從一個地方轉移到另一個地方——中間夾雜著一些物理魔法。它可以產生很大的不同。