提到汽車節能, 很多人的第一反應是渦輪增壓、汽車輕量化等一些為業界所廣泛討論的節能技術, 而除了這些以外, 汽車中還有許多和熱管理技術相關的部件與油耗、能耗息息相關, 例如發動機、動力電池以及駕駛艙的熱管理系統等等。
眾所周知, 發動機熱管理之于傳統燃油車以及動力電池熱管理之於新能源汽車均具有十分關鍵的作用。 而同樣值得注意的是, 無論是傳統燃油車, 還是新能源汽車, 隨著終端消費者對舒適性體驗的需求不斷攀升, 駕駛艙的熱管理都已成為必選項。 與此同時,
汽車的中央暖通空調(HVAC)如今已逐漸成為新車的標配。 這一產品在炎熱或寒冷的季節, 通過汽車空調系統調節駕駛艙內的溫度, 以保證車內人員的舒適性和安全性。 有資料顯示, 儘管尚不清楚暖通空調在中國新車上的確切滲透率是多少, 但在中國銷售的大多數車型都已配備這一系統。 不過, 值得注意的是, 儘管暖通空調是當前駕駛艙熱管理使用較多的一種方式, 但站在節能減排的角度來看, 駕駛艙熱管理還需要尋找更多更有效的方式。
對汽車有所瞭解的人都知道, 在傳統燃油車中, 借助HVAC系統進行車內溫度的調節會增加車輛的油耗。 相關資料顯示, 根據美國國家可再生能源實驗室(NREL)的一項研究, 空調的使用占美國傳統輕型汽車油耗的5.5%。
在新能源汽車中, 暖通空調對於電池能源的消耗比率, 即對純電續航里程的影響, 遠遠大於其對傳統燃油車燃油消耗的影響。 專注於汽車駕駛艙以及其它熱管理系統研究的Gentherm捷溫公司資料顯示, 開啟中央空調會降低續航里程高達50%。 因此, 動力系統電動化程度越高, 車載暖通空調所帶來的影響也就越明顯。
由此不難看出, 當前的駕駛艙熱管理系統還需要進一步優化, 而這些優化又必須在不影響甚至是進一步提升駕乘人員舒適性體驗的前提下進行。 正是基於這一需求,
Gentherm捷溫公司在相關資料中指出, 沒有一個其他構件能像座椅一樣和我們有大面積的身體接觸, 在冬季條件下, 我們通過座椅散發過多的身體熱量, 所以會感到寒冷。 在夏季, 當我們帶著外界的熱量上車時, 汽車內飾由於光照被加熱的座椅使我們感到灼熱, 座椅在溫控舒適性方面有相當大的影響。
溫控座椅不同於中央空調, 它並非通過加熱或冷卻車內空間來最終實現駕乘人員的舒適性, 而是通過與駕乘人員直接接觸的座椅以更為直接的方式進行溫度管理, 將冷/熱能在身體最敏感的部位進行傳導。 美國再生能源實驗室(NREL)在不同車型, 不同氣候條件下進行了多年測試,
不過,溫控座椅技術並非近兩年才出現的新技術,至少在20年前便有企業看到了這一領域所具備的潛力。據瞭解,大約從上世紀九十年代末以來,Gentherm捷溫便開始了溫控座椅的研究。其主動加熱製冷座椅首次在林肯領航員2000車型中投入使用,這是全球第一套在汽車上有效製冷和加熱、可獨立調節的空調座椅系統;到2004年4月,該公司成功將其空調座椅系統安裝在第一百萬輛汽車上;而據最新資料顯示,,其主動加熱製冷座椅系統去年的銷量已經達到了350萬隻,有效減少了2.5x1012 克二氧化碳排放。主動製冷座椅正在為世界做貢獻。2017年中,其座椅加熱系統和座椅加熱通風系統的全球銷量更是達到了8000多萬隻的規模。溫控座椅系統的市場熱度由此可見一斑。
除了溫控座椅之外,Gentherm捷溫還研發了許多其它個性化溫控系統,從而擴展了其他與乘客有接觸的部件的熱舒適性管理。
具體來看,利用相關技術,Gentherm能在不同材質的方向盤中利用電阻絲加熱,使駕駛員的手不再冰冷。而且當頸部加熱器產生的熱空氣圍繞在頸部時,僵硬的頸部也得到放鬆;在車內飾表面,例如:車門、車頂或扶手,集成有加熱元件,將駕駛員溫暖地包圍起來;此外,車內熱舒適性還可以通過加熱或製冷的杯托和車載冰箱得到提升,這樣咖啡能保溫,冷飲也能在行駛中保持涼爽。近兩年,以上種類的產品熱度也已呈現出不同程度的提升。主流歐洲汽車製造商,如奧迪,已經將此類技術帶到終端消費者的生活中。國內前沿汽車製造商也有諸多即將量產項目。
總之,相對于傳統的中央空調,分散式加熱和冷卻系統,尤其是溫控座椅系統在節能減排方面表現更佳,未來增速有望提高。有業內人士指出,未來座椅加熱和其他分散式熱舒適技術使用量將繼續增加,隨著中國市場的逐漸成熟以及消費者對熱舒適產品的日益熟悉,技術的吸收速度將不斷提高。
不久的將來,以電動汽車和電氣化車輛為主的分散式加熱和冷卻技術將成為整車氣候戰略的普遍應用,個性化的微氣候系統—加熱、通風、製冷座椅系統有望成為局部溫控的標準配置,以座椅為中心的車內舒適系統正在逐步形成規模。如果按照目前燃油車市場的自然發展,溫控座椅的市場佔有率可從2017年的23%提升至2030年的35%;如果綜合考量電動汽車的強勁發展勢頭,溫控座椅的市場佔有率有望從2017年的23%飆升至2030年的55%。
作者:蓋世汽車 解全敏
不過,溫控座椅技術並非近兩年才出現的新技術,至少在20年前便有企業看到了這一領域所具備的潛力。據瞭解,大約從上世紀九十年代末以來,Gentherm捷溫便開始了溫控座椅的研究。其主動加熱製冷座椅首次在林肯領航員2000車型中投入使用,這是全球第一套在汽車上有效製冷和加熱、可獨立調節的空調座椅系統;到2004年4月,該公司成功將其空調座椅系統安裝在第一百萬輛汽車上;而據最新資料顯示,,其主動加熱製冷座椅系統去年的銷量已經達到了350萬隻,有效減少了2.5x1012 克二氧化碳排放。主動製冷座椅正在為世界做貢獻。2017年中,其座椅加熱系統和座椅加熱通風系統的全球銷量更是達到了8000多萬隻的規模。溫控座椅系統的市場熱度由此可見一斑。
除了溫控座椅之外,Gentherm捷溫還研發了許多其它個性化溫控系統,從而擴展了其他與乘客有接觸的部件的熱舒適性管理。
具體來看,利用相關技術,Gentherm能在不同材質的方向盤中利用電阻絲加熱,使駕駛員的手不再冰冷。而且當頸部加熱器產生的熱空氣圍繞在頸部時,僵硬的頸部也得到放鬆;在車內飾表面,例如:車門、車頂或扶手,集成有加熱元件,將駕駛員溫暖地包圍起來;此外,車內熱舒適性還可以通過加熱或製冷的杯托和車載冰箱得到提升,這樣咖啡能保溫,冷飲也能在行駛中保持涼爽。近兩年,以上種類的產品熱度也已呈現出不同程度的提升。主流歐洲汽車製造商,如奧迪,已經將此類技術帶到終端消費者的生活中。國內前沿汽車製造商也有諸多即將量產項目。
總之,相對于傳統的中央空調,分散式加熱和冷卻系統,尤其是溫控座椅系統在節能減排方面表現更佳,未來增速有望提高。有業內人士指出,未來座椅加熱和其他分散式熱舒適技術使用量將繼續增加,隨著中國市場的逐漸成熟以及消費者對熱舒適產品的日益熟悉,技術的吸收速度將不斷提高。
不久的將來,以電動汽車和電氣化車輛為主的分散式加熱和冷卻技術將成為整車氣候戰略的普遍應用,個性化的微氣候系統—加熱、通風、製冷座椅系統有望成為局部溫控的標準配置,以座椅為中心的車內舒適系統正在逐步形成規模。如果按照目前燃油車市場的自然發展,溫控座椅的市場佔有率可從2017年的23%提升至2030年的35%;如果綜合考量電動汽車的強勁發展勢頭,溫控座椅的市場佔有率有望從2017年的23%飆升至2030年的55%。
作者:蓋世汽車 解全敏