电动车越来越多，最近听到几个有关电动车在冬天表现不好的新闻，本文将为大家简略介绍一下热泵技术的基本原理，以及电动车所遇到的问题。
家里老爷子是制冷系统的工程师，从70年代初开始从事相关工作，所以本人也耳濡目染，对空调和制冷系统有所了解。
1 这个世界只有热量，没有“冷量”
这个世界只有热量，没有“冷量”，所谓的制冷，不是把“冷量”搬到了冰箱里或者室内，而是把热量搬运了出去。这个概念是个很基本的概念，相应的知识是在高中物理中讲到过，学文科的一些朋友可能不了解。其核心概念是，任何物体都是有热量的，即使是零下几十度的严寒，都是有热量的，热量都可以被运走。
只有达到绝对零度（-273摄氏度），才是没有热量的。
2 什么是热泵技术？
理解现代制冷技术的基础就是先得理解热泵技术，否则后面谈的一切均不容易理解。
“泵”这个东西大家都知道，常见的就是水泵，水泵的最大特点并不是把水传输到另一个地方，而是“可以把水从低处送到高处”。
而“热泵”这个概念，就是“可以把热量从低处送往高处”的一种机器，比如我们常用的家用的冰箱，家用的空调，无论是制冷还是制热都是热泵。
而大型的中央空调的原理则比较复杂，室外机负责制冷的部分有好几种制冷的方式，而在夏天把热量搬出办公室的，通常是通过循环水系统，这个系统并不是热泵。
3 热泵系统的原理是什么？
热泵系统的特点是可以把热量从低温处送往高温处，例如在夏季，就是把室内的热量搬向室外，而在冬季制热时，把室外的热量送到屋内。
而实际上，温度越低，温差越大，对于热泵的要求就越高，目前很多国产的家用空调，是很难完成在冬季的制热的，这是因为他们用的压缩机的功率小，密封性差，用的铜管薄，耐压程度小导致的，所以插一句，大家如果买冷暖空调，会注意到国产的廉价空调都使用什么电辅技术，这其实是很不好的，会非常费电。而进口的一些高档空调，不使用电辅技术，即便在冰天雪地的东北，也可以实现靠压缩机制热。大家可以在网上查到，带有“电辅技术”的空调，通常是两千多元的低端货，而优质的空调，反而都不带“电辅技术”。
热泵系统的原理：压缩机将管路里的冷媒（原来是氟利昂，现在是R134A）进行压缩，冷媒从气态变成液态，这个过程就会放热，而经过一个节流阀之后，液态的冷媒压力忽然降低，汽化，就会吸收大量的热。这样就可以实现对热量的输送。
4 汽车上的空调是什么？
在普通的汽车里，空调的原理就是典型的热泵系统，只不过和家用空调不同的是，家用空调使用的是电动机驱动的压缩机，（在家用空调里，电机加压缩机两部分合在一起叫做压缩机。）而汽车的压缩机是由发动机的皮带带动的。极少数的汽车用的压缩机是使用电力驱动的。
5 家用空调为什么可以制热？
家用空调的制热和制冷的道理是相同的，不过并不是重新把空调反装一次，也不是让压缩机倒转，而是通过一个巧妙的四通阀实现了制冷和制热的切换。
四通阀这个东西很巧妙，让压缩机的运行方向没有改变的情况下，替换了蒸发器和冷凝器的位置，从而改变了冷媒的运行方向，从而实现了冷暖的切换。
6 汽车空调可以制热吗？
普通的汽车上，因为汽车有发动机这个热源，空调系统里是没有设计四通阀的，也就是只能制冷，而不能制热。
7 电动车遇到的尴尬？
电动车上的空调，在夏季还比较好解决，只需要将压缩机变成电动驱动即可。而到了冬季，就会遇到麻烦，因为电动车没有发动机这个热源，所以很多厂家选择了一种最简单的取热方式，就是“电热”，就是利用电阻的热效应产生热量。这样的好处就是简单，但是带来的一个问题就是费电。
具体哪款车用的是空调热泵制热，哪款车使用的是电热制热，这个资料挺难查的，所以笔者对以下描述并不能确认，也欢迎大家多指正：
北汽E电动版：从使用制热会影响续航里程上分析，应该是电阻制热。
据北京出租车司机反映：冬天开暖风会缩短续航里程
比亚迪秦：不清楚
雷诺ZOE： 我的同事范鑫同学给了我一组早先他拍的照片，是雷诺ZOE电动车的介绍，图片中可以看出他们宣称“使用1KW的电量，产生3KW的制冷，或者2KW的热量”，这个数据就是典型的热泵系统的特点，可以用较少的能源，实现更多制热或者制冷，但是从原理图上面，没有看到四通阀的存在，这点笔者也非常奇怪。
沃蓝达：电阻制热，会影响续航里程
这一消息来自于李想试驾沃蓝达得出的结论，并且在沃蓝达官网得到了验证，有兴趣的点击： http://gm-volt.com/2010/12/09/the-chevrolet-volt-coolingheating-systems-explained/
沃蓝达的制冷系统还是比较复杂的，因为其还需要给电池等部件降温，但是通过这篇文章也可以看到沃蓝达的制热是通过一个360V的电热元件制热，并用水循环系统传热的。
特斯拉 ModelS：电阻制热，使用的是PTC制热，关于PTC制热的好处，之前写过一个随笔,点击这里查看。
这一消息是来自于特斯拉官网： http://www.teslamotors.com/blog/blowing-hot-and-cold
8 为什么电动车不沿用家用空调的原理制冷和制热？
说实话，我也不是造汽车的，我也不知道为什么，但是我猜是这几个原因：
* 成本考虑，目前还没有成型的车用的冷暖热泵空调出现；
* 应用条件更苛刻，汽车在震动，汽车开起来室外温度更低；
* 也许厂家觉得没必要。
9 未来会怎样？
热泵系统的牛逼与否主要取决于两点，压缩机和冷媒，压缩机就是制造业解决的问题了，冷媒方面，目前的一个趋势是使用二氧化碳做冷媒，二氧化碳比R134A更加不容易被压缩，翻过来就是一旦压缩，再气化的时候吸热的性能就会更好，这当然也需要更强的压缩机来驱动。
我的观点：我认为在电动车上，使用热泵来实现制冷和制热，一定是必然趋势，否则电阻制热的方式，对能源的消耗太大，会影响续航里程，也不符合电动车环保的初衷。
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责编：楚天阔
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