電動(dòng)空調(diào)在汽車(chē)領(lǐng)域的應(yīng)用解析

朱元成　熊偉國(guó)　吳群

摘 要：截至目前，電動(dòng)空調(diào)在汽車(chē)行業(yè)的應(yīng)用非常有限。幾乎所有的汽車(chē)空調(diào)依然采用發(fā)動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力來(lái)源，靠皮帶傳輸帶動(dòng)壓縮機(jī)工作。但隨著汽車(chē)行業(yè)的深入發(fā)展，尤其是駐車(chē)空調(diào)的需求日益明顯，同時(shí)伴隨光伏太陽(yáng)能技術(shù)的日漸成熟，電動(dòng)空調(diào)尤其是電動(dòng)駐車(chē)空調(diào)（結(jié)合光伏太陽(yáng)能使用可成為太陽(yáng)能直流駐車(chē)空調(diào)）勢(shì)必在未來(lái)汽車(chē)行業(yè)占據(jù)一席之地。

關(guān)鍵詞：電動(dòng)空調(diào)；駐車(chē)空調(diào)；貨車(chē)空調(diào)；太陽(yáng)能空調(diào)；酷凌時(shí)代

現(xiàn)有的汽車(chē)空調(diào)用的壓縮機(jī)均采用發(fā)動(dòng)機(jī)皮帶輪帶動(dòng)，其工藝成熟，成本低廉，且因?yàn)椴捎冒l(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，功率十分強(qiáng)勁，因而制冷量足。眾所周知，汽車(chē)可謂是一個(gè)十足的鐵疙瘩，當(dāng)車(chē)內(nèi)開(kāi)啟空調(diào)時(shí)，自身散熱非常快，所以對(duì)制冷量的需求相對(duì)較大。現(xiàn)有的汽車(chē)空調(diào)可以滿足用戶在絕大多數(shù)情況下的使用。但是隨著汽車(chē)行業(yè)的深入發(fā)展，現(xiàn)有汽車(chē)空調(diào)的諸多弊病也表現(xiàn)的非常明顯：因壓縮機(jī)由發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，勢(shì)必大大影響汽車(chē)動(dòng)力且增加油耗；同時(shí)因其采用發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，在停車(chē)時(shí)將無(wú)法使用，這給汽車(chē)司機(jī)在停車(chē)等待過(guò)程中添加了無(wú)窮的煩惱。

由于現(xiàn)有的汽車(chē)空調(diào)的上述弊端，推動(dòng)了電動(dòng)空調(diào)在汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展，尤其在光伏太陽(yáng)能大力發(fā)展的今天，電動(dòng)汽車(chē)空調(diào)的需求也應(yīng)運(yùn)而生。任何汽車(chē)都帶有用于發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火、車(chē)內(nèi)控制等的蓄電池，而蓄電池在汽車(chē)運(yùn)行的過(guò)程中是可以通過(guò)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)為其充電的，甚至可以通過(guò)車(chē)頂布置太陽(yáng)能板而通過(guò)光伏太陽(yáng)能充電（當(dāng)然，為了保險(xiǎn)起見(jiàn)，另配獨(dú)立蓄電池將是更好的選擇），因此可以嘗試開(kāi)發(fā)直接用蓄電池驅(qū)動(dòng)的直流汽車(chē)空調(diào)，來(lái)彌補(bǔ)現(xiàn)有汽車(chē)空調(diào)的不足。

對(duì)于汽車(chē)自帶蓄電池的應(yīng)用其實(shí)由來(lái)已久，最典型的例子就是車(chē)載冰箱的發(fā)明和普及。那又是什么導(dǎo)致直流汽車(chē)空調(diào)遲滯不前呢？究其原因，作者認(rèn)為主要有以下幾點(diǎn)：

（1）汽車(chē)空調(diào)多少牽涉汽車(chē)改裝問(wèn)題。眾所周知，車(chē)載冰箱作為一個(gè)獨(dú)立體，用戶只需將其放在后備箱，插上點(diǎn)煙器的電源即可使用，無(wú)需任何汽車(chē)改裝。但汽車(chē)空調(diào)不一樣，空調(diào)一定要考慮戶外機(jī)的散熱問(wèn)題，同時(shí)要考慮室內(nèi)機(jī)內(nèi)部的空氣循環(huán)問(wèn)題，這是我們普通用戶，甚至是一般的汽車(chē)修理廠都很難改裝的問(wèn)題。因而電動(dòng)汽車(chē)空調(diào)的發(fā)展勢(shì)必需要汽車(chē)制造廠的推動(dòng)。而從商業(yè)化的角度上說(shuō)，汽車(chē)制造廠卻未必會(huì)大膽的對(duì)一個(gè)既定的工藝成熟、成本低廉的方案做更新和升級(jí)。

（2）前文已述，由于汽車(chē)是一個(gè)全金屬的鐵疙瘩，日常行駛過(guò)程中，又多處于太陽(yáng)暴曬環(huán)境下，同時(shí)汽車(chē)行駛中車(chē)體表面的空氣對(duì)流非常快，這些都導(dǎo)致車(chē)體導(dǎo)熱非常快，因而汽車(chē)空調(diào)對(duì)制冷量的要求非常大，甚至遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于一個(gè)小房間所需的1P甚至1.5P的空調(diào)。這就導(dǎo)致汽車(chē)空調(diào)一定要功率很大，而據(jù)我們所知，車(chē)載蓄電池通常的電壓是DC 12V或DC 24V，這樣的低電壓若要提供幾千瓦的功率，空調(diào)系統(tǒng)自身的電功耗也勢(shì)必非常高，從安全和蓄電池的使用要求等方面考慮，這也是汽車(chē)使用中所不允許的。

（3）如上述第二點(diǎn)所說(shuō)，低壓直流電需提供很大的功率用于空調(diào)系統(tǒng)，空調(diào)壓縮機(jī)的電流將會(huì)非常大，如1200W的發(fā)動(dòng)機(jī)如果用DC 12V的蓄電池供電，電流將高達(dá)100A。目前市售的可以達(dá)到如此大電流的小電壓壓縮機(jī)幾乎沒(méi)有，也極不成熟。

由于上述種種原因，導(dǎo)致了直流汽車(chē)空調(diào)的發(fā)展遲滯不前。但在國(guó)家大力提倡新能源，大力倡導(dǎo)低碳減排的今天，如何才能推動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)空調(diào)的發(fā)展呢？作者的公司致力于微小型制冷產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，鑒于對(duì)制冷的理解，提出以下發(fā)展規(guī)劃：

（1）從易改裝的貨車(chē)入手，以市場(chǎng)為導(dǎo)向，推動(dòng)電動(dòng)空調(diào)的發(fā)展。上文提到，電動(dòng)汽車(chē)空調(diào)的發(fā)展制約有一個(gè)很重要的原因就是改裝的問(wèn)題，那么相對(duì)而言，小汽車(chē)的改裝很困難，而貨車(chē)的改裝相對(duì)簡(jiǎn)單很多，可以將空調(diào)分為室內(nèi)機(jī)和室外機(jī)兩個(gè)部分，室內(nèi)機(jī)放置在車(chē)廂內(nèi)部，室外機(jī)外掛車(chē)廂外面。從安裝的角度先解決了可行性問(wèn)題，當(dāng)該方法在市面是上推開(kāi)以后，自然而然會(huì)倒逼刺激車(chē)廠的改革和更新。

（2）由剛需入手，逐步深入和細(xì)化。前文已提出從易于改裝的貨車(chē)開(kāi)始，而且我們還要從貨車(chē)的駐車(chē)電動(dòng)空調(diào)著手。貨車(chē)司機(jī)在裝卸貨或者休息時(shí)，一般必須留在車(chē)內(nèi)，而此時(shí)車(chē)子是停止的，無(wú)需發(fā)動(dòng)，如果沒(méi)有空調(diào)，人在車(chē)內(nèi)勢(shì)必難以承受。如果開(kāi)啟車(chē)子的自帶空調(diào)就必須啟動(dòng)車(chē)子，而大貨車(chē)的油耗非常之高，就會(huì)造成高昂的成本。這一領(lǐng)域就是我們所說(shuō)的剛需，也即大貨車(chē)的電動(dòng)駐車(chē)空調(diào)。在推進(jìn)該產(chǎn)品后，更進(jìn)一步可以根據(jù)實(shí)際的冷量需求逐步細(xì)化深入。

（3）從改裝車(chē)市場(chǎng)入手，逐步深入到車(chē)廠。根據(jù)我司接觸的一些客戶反饋信息而言，目前最亟待解決的包括：貨車(chē)司機(jī)電動(dòng)駐車(chē)空調(diào)問(wèn)題、商務(wù)車(chē)司機(jī)在等人階段的電動(dòng)駐車(chē)空調(diào)問(wèn)題。這兩個(gè)方面均來(lái)源于改裝車(chē)廠的詢盤(pán)，而我們也相信改裝車(chē)廠有能力配合改進(jìn)和完善電動(dòng)駐車(chē)空調(diào)的開(kāi)發(fā)。

（4）深入與壓縮機(jī)廠的合作，針對(duì)性地開(kāi)發(fā)相關(guān)的電動(dòng)壓縮機(jī)，推進(jìn)行業(yè)的發(fā)展。前文已述，現(xiàn)有的汽車(chē)廠無(wú)法找到合適的電動(dòng)壓縮機(jī)也是阻礙電動(dòng)駐車(chē)空調(diào)發(fā)展的原因之一。因?yàn)楹蛪嚎s機(jī)廠家的深入合作將從根源上推進(jìn)電動(dòng)駐車(chē)空調(diào)的發(fā)展。

（5）深入研究汽車(chē)空調(diào)，改變傳統(tǒng)觀念，從根本上推進(jìn)電動(dòng)駐車(chē)空調(diào)的發(fā)展。前文已述，遲滯電動(dòng)駐車(chē)空調(diào)發(fā)展的一個(gè)最主要原因就是汽車(chē)空調(diào)的功耗要求很高，因?yàn)槠?chē)是一個(gè)鐵疙瘩，其自身散熱非常快。也就是說(shuō)，汽車(chē)空調(diào)所產(chǎn)生的冷量大部分都是用在了對(duì)抗自然散熱，只有很小一部分用于給人體降溫。我司代理美國(guó)Aspen公司生產(chǎn)的微型壓縮機(jī)，了解到Aspen公司為美國(guó)軍方開(kāi)發(fā)人體降溫系統(tǒng)的過(guò)程中提出了“微環(huán)境降溫”的概念，即有針對(duì)性的對(duì)人體所需的局部降溫，而不需對(duì)整個(gè)大空間降溫。如此將大大降低制冷量需求，或許這樣才能真正推動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)空調(diào)的發(fā)展。