来源：ICVS电动汽车产业联盟

特斯拉Model3的热管理系统

热泵热管理系统可以把热量从温度低的地方搬用到温度高的地方。例如在夏季，热泵系统并不是把车外的低温送进来，相反的是把车内的热量搬向车外。从而达到制冷效果。相应的，在冬季制热时，热泵系统把车外的热量送到车内。一般在热泵系统中，1kW的电力可以产生2~3kW的制热效果。从而在冬季行驶大幅减少能源消耗，在给用户提供舒适的暖风的同时，帮助电池快速达到工作温度。

特斯拉Model3热管理系统

特斯拉Model3热管理系统由绿色的空调管路和红色的电池及功率电子冷却管路组成。其中两个管路的热量交换由称为CR(Coolant Reservoir)冷却液储罐的核心部件完成。也就是今天的主角Superbottle。

标记Superbottle的冷却液储罐

标记Superbottle的冷却液储罐上这个卡通的瓶子侠形象背后却是将传统冷却液储罐向智能热管理系统的革新技术。

特斯拉Model3热管理系统制冷模式

热管理系统需要兼顾制热和制冷两种工况。制冷模式下冷却液在Superbottle智能冷却液储罐的管路切换阀和水泵驱动下，分别分两路进入电池和功率电子进行冷却。最后经Superbottle集成的散热器将热量释放至空调系统。

特斯拉Model3热管理系统制热模式

制热模式下冷却液在Superbottle智能冷却液储罐的管路切换阀控制下电池和功率电子管路切换成串联，同时将主散热器旁路。经Superbottle集成的水泵将功率电子如动力电机和DCDC转换器产生的废热输送至电池进行加热，确保电池工作在合适的工作温度。同时特斯拉在设计时甚至有意将水泵电机处于堵转状态来快速提升冷却液温度。

特斯拉Model3智能冷却液储罐Superbottle

特斯拉通过名为Superbottle 专利技术将传统冷却液储罐提升成了智能冷却液储罐，集成了侧面的两个水泵、切换阀、散热器和电子控制器。

它带来的优势包括：

集成度高

减少所需安装空间

维护简单

生产效率高

节约部件外壳成本

潜在的劣势则包括：

部件通用性差

设计需要多部门协调

Superbottle智能控制器

小鹏P7整车热管理系统解析

根据小鹏P7后驱版的实车分析，整理其整车热管理系统总体原理图（原理图省略了膨胀罐、传感器），如下图1所示，其主要零部件清单如图2所示。

图1 整车热管理系统总体原理图

图2 热管理系统零部件清单

从实车中可以发现小鹏P7具有如下几个特点：

1、电机、电池、乘客舱三者的膨胀罐一体化设计，变为一个膨胀罐总成，减少零部件数量，一定程度上可以降低成本。

2、电机水路循环与电池水路循环通过四通阀实现串联，从而可以实现电机余热回收来加热电池，提升低温环境电池工作温度。

3、使用单PTC方案实现乘客舱和电池加热功能，减少电池侧PTC可以降低系统成本。

4、加装了AGS（主动进气格栅）可以实现机舱保温和降低风阻，理论上可以提升余热回收效率和增加续航里程。

5、电机水泵与四通阀直接还串接了一个带液冷功能的控制器(原理图省略)，具体名称暂未知晓，猜测应该是自动驾驶ADAS相关的控制器，因为此类控制器算力要求较高，发热量相对较高。

接下来分成三个主要工况进行解析。

一、乘客舱制冷、或电池制冷、或后驱电机装置散热工况

该工况下，四通阀分别是a与d连通，c与b连通，实现电机回路与电池回路互相独立运行工作。而三通阀1则是a与c连通。主要流向如下图3所示。

图3 乘客舱制冷、或电池制冷、或后驱电机装置散热工况

二、后驱电机余热回收工况

该工况下，四通阀分别是a与b连通，c与d连通，实现电机回路与电池回路串联运行工作，从而将电机余热带进电池包进行预热电池。主要流向如下图4所示。根据以往的电机余热回收测试经验，此工况在低温冬季环境下（-10℃）可回收利用的热量非常有限，更适合于春秋季，气温不高不低（比如5~15℃）的环境工况下，实现电池温度有一个更佳的工作区间。

图4 后驱电机余热回收工况

三、乘客舱或电池加热工况

该工况下，四通阀与第一个工况类似，四通阀分别是a与d连通，c与b连通，实现电机回路与电池回路互相独立运行工作。此时三通阀2则是a与c连通来实现电池加热，a与b连通实现乘客舱采暖需求。主要流向如下图5所示。

图5 乘客舱或电池加热工况

理想ONE热管理系统解析

热管理系统——理想ONE安全与高效的核心

增程式电动车的动力系统与先进的热管理系统相伴相生。借助增程器，理想ONE解决了纯电动车现阶段无法回避的里程焦虑问题。在高寒、高温、高湿的极端恶劣环境中，甚至有时温差跨度将会高达70℃，都需要理想ONE热管理系统的重要保障：为驾乘者提供舒适乘坐体验的同时，保证电池、增程器、电动机等核心零件的高性能、安全性及使用寿命，用有限的电和油，跑出尽可能远的续航里程。

保证电池组高性能状态的理想ONE热管理系统

对温度极为敏感的锂电池，需要适宜的温度区间（25℃-30℃）才能发挥最佳的充放电性能。理想ONE的热管理系统经过多轮性能验证、严苛测试和持续调优，可以最大程度地保证电池组的高性能状态，并最终实现续航在零下10℃仅衰减5%，零下20℃衰减7%的出色成绩。

现在，虽然电池热管理技术在电动车上的应用已非常普遍，但是各车型的电池性能与寿命表现仍差距明显。这主要是由于电池热管理策略的差距所决定的。

电池组由成百上千个电芯组成，边缘位置电芯与中心位置电芯不可避免会出现温差。电芯之间的温度差异会导致放电性能不一致，进而引发整个电池组性能下降。通过流场仿真及热场仿真等电池组专业优化方案，工程师们对理想ONE电池的热管理系统进行了大量的硬件验证和策略优化，杜绝电池过热的安全隐患。与此同时，理想ONE可通过这套电池热管理系统，在连续使用快速充电时为电池充放电性能提供坚实后盾，外部环境和工况很难对理想ONE的充电速度构成影响。

整车系统级的热管理策略优化

多向流量控制阀是理想ONE的热管理系统的亮点之一。理想ONE的热管理工程师在原零部件的基础上成功改进了多向流量控制阀，大幅提升可靠性与耐久性。借助这个不及手掌大的核心零件，工程师们成功实现了增程器、电池组和空调三套循环系统间热量的精确传递和利用。多向流量控制阀可以精确地按比例开闭，帮助理想ONE实现了传统电动车在低温环境下不可能完成的能量高效利用。例如增程器的余热可以为电池补偿温度，进而提高效率。而在很多传统电动车上，电池组、电动机与空调的热管理相对独立，大量废热最终被大气带走而白白浪费掉了。

追求极致的无级调节

在理想ONE的热管理系统中，小到多向流量控制阀、水泵，大到空调压缩机，前端冷却模块上的散热风扇，它们都能通过VCU（整车控制器）实现功率无级调节，帮助电池、增程器、电动机工作在最适宜的温度，进而实现极致的行驶效率。通过极高的设计与制造水准，可以保证动力系统在数十种热管理策略间无缝切换的同时，为乘客提供体面的驾乘体验。

先进的前端冷却模块

理想ONE作为同时搭载锂电池与增程器的增程式电动车，前端冷却模块的设计难度和制造成本远超传统电动车和燃油车。前端冷却模块中，包含冷凝器、低温散热器、高温散热器、中冷器和散热风扇五个组件。经过工程师们多轮的优化工作，前端冷却模块不仅满足整车轻量化和可靠性需求，优化后的风扇旋转噪音大幅降低，为停车或低速行驶提供更加静谧的声学环境。

站在巨人肩膀上的理想ONE

颇具前瞻性的整车系统级热管理从图纸最终成为理想ONE的一部分，实干派的理想汽车离不开诸多国际一流汽车零部件供应商的支持：全球领先的热管理公司法雷奥与理想汽车完成了热管理系统的联合开发；国际一流的汽车零部件厂商麦格纳为热管理系统的优化提供了专业技术咨询；在热管理系统核心之一前端冷却模块的开发中，理想汽车与法雷奥共同定义零部件指标、创造了大量创新专利设计，使理想ONE的热管理系统在保证高可靠性的前提下，实现了轻量化。

从与国际一流供应商联合开发的热管理系统硬件，到理想汽车自主可控的热管理控制策略，理想ONE的整车系统级热管理帮助理想ONE实现了舒适、节能、安全、可靠。这项核心技术凝聚着国际顶级工程师们的智慧结晶。

先进的热管理是怎样的

正式交付前，理想ONE至少需要通过30个严苛的热管理适应性工况试验，这些试验的温度区间跨度接近70℃，且试验项目之多之严苛将远超车主在真实用车场景中所能遭遇的极端情况，以保证理想ONE具备极佳的可靠性与驾乘舒适性。

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