——第一代熱管理系統：電池空冷或液冷、PTC制熱、電機電控液冷，且相互獨立。新能源車發展初期，基本以電池、電機等動力系統替代燃油車發動機的基礎上發展。正常行駛中電池系統會出現發熱，而其高效的工作溫度為15-35℃。由于空冷結構簡單，成本較低，便于維護，從而得到了初期新能源汽車的廣泛應用。隨著電機功率和充電功率的提升，空冷已不能滿足電池熱管理需求，逐漸升級為液冷。冬季由于環境溫度較低，采用PTC對冷卻液加熱，然后冷卻液將熱量傳導給電池系統。而駕駛艙內的制冷需求，沿用燃油車時代的制冷系統：將機械式空調壓縮機升級為電動壓縮機；制熱需求通常采用 PTC 加熱實現。整體上方案優點是簡單，成本低，結構復雜度較低；缺點是能耗高， 冬季續航里程短。——第二代熱管理系統：電池液冷、PTC 制熱，電機電控液冷，可以利于電機電控余熱加熱電池系統，熱循環利用。在第一代基礎上，實現電機電控和電池熱管理回路的串并聯，從而充分利用電機電控的余熱對電池系統加熱，冬季減少PTC使用，提高電動汽車整體的熱管理效率，提高電動汽車續航里程。如小鵬P7，采用一個四通閥，實現電機電控冷卻回路和電池包總成冷卻回路的連通。在電池包不需要進行加熱時，電機電控回路熱量通過前端 模塊的電機散熱器總成實現散熱需求，需要加熱時，冷卻液將電機電控的熱量帶出，并流經電池包冷卻回路；若熱量不足，通過PTC進行輔助加熱，實現節能。第二代熱管理系統對駕駛艙和電池的加熱需求仍然通過PTC實現。駕駛艙的制熱需求，一般采用風暖PTC加熱器。PTC加熱周圍空氣，然后鼓風系統將空氣吹入駕駛艙實現制熱功能。另外，也可以采用水暖 PTC 加熱器來加熱冷卻液，然后冷卻液流經暖風氣芯實現駕駛艙的暖風制熱。電池系統的加熱需求，主要采用水暖PTC加熱器對冷卻液進行加熱，實現對電池包的加熱。但PTC的功率一般在1-6kW，百公里耗電量將額外增加 4-6kWh 的電量消耗。舉個例子，滿電駕駛時間在4-5h，PTC加熱會讓新能源車的滿電續航減少100-150公里，這也是冬季開暖風后續航打折的原因。PTC 風暖加熱器(左）；PTC 水暖加熱器（右）——第三代熱管理系統：新增熱泵，采用熱泵系統，整體熱管理系統效率更高，且更加復雜， 冷媒側和水媒側實現集成化，整體向集成化方向發展，以特斯拉model Y為代表。在冷媒側，新增室內冷凝器和冷媒三通閥來實現熱泵供熱的需求，替代了原有的高壓 PTC 加熱。新增兩個低壓PTC加熱主要實現除霜、除霧和輔助加熱的功能。通常來講，采用熱泵系統進行替代后，百公里耗電量將節省2-3kwh，實現整體續航 10%-15%的提升。特斯拉 model Y通過八通閥，將四個主要回路進行了連通，實現整個熱管理系統的高效運行——實現12種制熱、除霧、除霜和去濕工作模式。通過八通閥，不僅可實現電機電控余熱循環加熱電池，還可以間接將熱量傳遞給駕駛艙；另外，能使電機電控系統、水冷冷凝器、低溫散熱器的串聯，使電機電控回路和冷凝器共用一個散熱器。電池熱管理回路也可以與Chiller 回路串聯，實現電池回路的降溫，該熱量也可以間接 被熱泵利用加熱駕駛艙。電池熱管理回路也可以與水冷冷凝器回路進行串聯，通過水冷冷 凝器的熱泵功能加熱電池系統。通過八通閥，可以靈活控制電池與電機電控的熱管理回路、Chiller 冷卻回路、水冷冷凝器制熱回路的整體工作狀態，實現新能源汽車熱管理模塊效率的最大化。特斯拉 model Y 八通閥實現電池、電機電控、Chiller 冷卻、水冷冷凝器制熱的最優配置比亞迪海豚電池熱管理采用冷媒直冷，具有效率高的優點。在新能源汽車熱管理方面，比亞迪的理解同樣代表著一種發展趨勢。其電池熱管理回路直接接入到冷媒側，采用冷媒直接對電池系統進行熱管理。熱管理效率高，直接采用冷媒實現與電池的熱交換，而不用通過冷媒→冷卻液→電池系統的熱量傳導，提高熱管理系統的效率，但也增加了技術難度，電池熱管理回路一般較長，電池系統的熱管理控制的均勻性以及熱管理系統的密封性將給前期開發帶來較高的技術挑戰。第三代熱管理系統：比亞迪海豚電池直冷及熱泵集成化設計熱管理系統整體表現出集成化趨勢。整體上來講，無論是在冷媒側還是在水媒側，整 體的發展都是朝集成化的方向發展。如特斯拉在冷媒側，采用非常集成化方式，將眾多的閥類集成在一起。主要優勢有以下幾點：有效地實現平臺化，有利于規模化的批量生產以及成本的降低；提升熱管理效率，且在整車空間方面，節省空間給乘客提供的使用功能 。在水媒側，集成化趨勢同樣明顯。如圖中特斯拉水媒側基 板，將眾多閥類和冷卻液水壺集成在一次，其優勢與冷媒側類似。特斯拉 model Y 冷媒側集成基板 (左）；水媒側集成基板（右）比亞迪的冷媒側集成化同樣比較明顯。由于電池系統采用直冷，整個系統擁有的 閥類元器件，如各種電子膨脹閥，電磁閥，截止閥等，集成化的方式可以使眾多閥類和傳感器的線束布局更加方便，提高整個熱管理系統的可靠性并降低成本。國內新能源汽車在誕生初期，市場預期銷量較低，在跟供應商進行接洽時，更加愿意給成長型供應商嘗試的機會。這個過程中，熱管理企業可充分抓住機遇，實現自身單車價值量的提升。如三花，便在國內新能源汽車發展浪潮中開發了各種集成模塊，可根據客戶要求進行個性化開發，包括電池熱管理系統、熱泵空調系統、油冷系統等。其較為領先的集成技術可實現更好的系統性能和成本競爭力。根據趙宇等在《電動汽車熱泵空調系統 綜述》中表述，PTC 加熱能效比 COP＜1，而熱泵空調能效比 COP 最高可達到 3 左右，熱泵系統相比 PTC加熱可實現3倍熱效率。在冬季，再低的溫度空氣中仍存在熱量。電能對空氣的做功，可實現更加高效的制熱效率，提升電車在冬季續航里程。而PTC加熱，電能只能轉化為有限的熱能。因此，眾多整車廠為解決冬季續航問題，逐步開始將PTC切換成熱泵。熱泵的加入，加速了新能源電動車熱管理集成化的趨勢。據Wind數據，2022 年 1-10 月新能源純電動汽車批發銷量已達 387 萬輛。而根據下表統計，國內配置熱泵空調車型銷量總和約為 129.6 萬輛，由此測算熱泵系統在國內純電動汽車滲透率已達 33%。隨著特斯拉在國內銷量的上升，逐步帶動熱泵在國內純電動汽車市場的滲透。使國內商逐漸向特斯拉看齊，加入熱泵滲透行列。國內眾多整車廠，在解決電動汽車冬季續航問題上，也逐漸切入熱泵行列。特斯拉和比亞迪是熱泵車型滲透的主力，國內其他整車廠也逐漸布局。特斯拉車型較早地將熱泵系統應用到了量產車型上，促進了國內熱泵行業的發展。同時比亞迪在海豚車型也逐漸應用熱泵，目前在漢、唐、元、海豹等純電車型上都已逐漸升級為熱泵系統，且在長續航版的DM車型上應用了熱泵。其他如蔚來全系、極氪、 問界 M5、寶馬 iX3 等車型上也逐漸加入熱泵隊列。從價格上看，20 萬以下的車型上熱泵應用較少，僅限于比亞迪海豚、元 PLUS、榮威 Ei5等。20 萬以上純電車型中，大部分都配置了熱泵系統，以實現熱管理效率的最大化。隨著國內新能源汽車進一步發展，為解決冬季續航里程打折問題，越來越多車企將會配置熱泵空調系統。
特普生，成立于2011年，是國家高新技術、專精特新企業。主要研制NTC芯片、熱敏電阻、溫度傳感器、儲能線束、儲能CCS集成采集母排、儲能模組鋁巴等溫度采集產品系列。一體化研制、一致性品質的特普生，競爭力優勢明顯：自主研制NTC芯片核心技術及實現醫用0.3%精度；專利百項，保留不公開技術2項；為全球新能源產品、大消費品與工業品提供了定制化的溫度采集技術。
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