Warum ist die Dickschicht-Heiztechnologie?-
die optimale Wahl derzeit?
Die gängigen Heizmethoden haben sich in zwei technologische Wege aufgespalten: -PTC-Heizungen und Wärmepumpensysteme. Ihre Beziehung schließt sich jedoch nicht gegenseitig aus; es ist eher wie ein komplementäres Paar. Warum?
Schauen wir uns zunächst die PTC-Heizungen an.
PTC steht für Positive Temperature Coefficient Thermistor. Wenn die Umgebungstemperatur sinkt, sinkt auch der Widerstand eines PTC. Wenn zu diesem Zeitpunkt Strom unter konstanter Spannung angelegt wird, führt der verringerte Widerstand zu einem erhöhten Strom, und die erzeugte Wärme nimmt entsprechend zu, wodurch ein Heizeffekt erzielt wird.
Es gibt zwei PTC-Heizmethoden: wasserbasierte Erwärmung-und luftbasierte Erwärmung-. Ersterer erwärmt das Kühlmittel durch den PTC, der dann Wärme mit dem Kühler austauscht; Letzterer tauscht direkt Wärme mit dem PTC aus und bläst letztendlich warme Luft aus.
Die Technologie ist ausgereift, das Problem liegt jedoch im hohen Energieverbrauch der PTC-Heizung, der die Reichweite von Elektrofahrzeugen stark einschränkt. Beispielsweise verbraucht eine 2-kW-PTC-Heizung 2 kWh Strom, um eine Stunde lang mit voller Leistung zu arbeiten. Rechnet man mit einem Stromverbrauch von 15 kWh pro 100 Kilometer, entsprächen 2 kWh etwa einer Reichweite von 13 Kilometern. Tatsächlich steuert das System auch die Leistung der PTC-Einheit (Power Transmission Control): Für die Enteisung der Windschutzscheibe sind etwa 2 bis 3 kW PTC-Leistung erforderlich. Die Erwärmung des Kühlmittels kann etwa 6 kW erfordern.
Daher kommt das „Kunststoff-Gegenstück“ des PTC, die Wärmepumpe, ins Spiel.
Eine Wärmepumpe fungiert als „Wärmetransporter“ -Sie absorbiert Wärme von einem „Objekt“ mit niedriger-Temperatur, beispielsweise kalter Luft außerhalb des Autos, überträgt sie auf das Arbeitsmedium und komprimiert dann das Arbeitsmedium, um seine Temperatur zu erhöhen. Schließlich tauscht das Arbeitsmedium mit hoher-Temperatur über den Kondensator Wärme mit der Luft im Fahrzeuginneren aus und erfüllt so die Funktion warmer Luft.
Normalerweise verwenden wir den COP (Leistungskoeffizient), um die Leistung einer Klimaanlage zu messen. Ein höherer COP-Wert weist auf eine höhere Umwandlungseffizienz und größere Energieeinsparungen hin. Theoretisch liegt der Heiz-COP-Wert einer Wärmepumpe zwischen 2 und 4. Das heißt, bei gleichem Energieverbrauch erzeugt eine Wärmepumpe zwei- bis viermal mehr Wärme als eine PTC.
Wenn Wärmepumpen so hervorragend sind, warum wird dann noch ein PTC benötigt? Das Problem liegt im „theoretischen“ Aspekt.
In Umgebungen mit niedrigen{0}Temperaturen sind Wärmepumpen anfällig für Ausfälle.-Bei -20 Grad sinkt der COP (Leistungskoeffizient) einer Wärmepumpe auf 1, sodass sie nahezu inaktiv ist. Bei -10 bis 0 Grad beträgt der COP 1-2, etwas besser als bei PTC-Wärmepumpen (Potentially Transmitted Chromium). Daher aktiviert Tesla einen zusätzlichen PTC bei -10 bis 0 Grad, um die Erwärmung zu unterstützen; Sobald die Temperatur über 0 Grad steigt, schaltet es wieder auf die Wärmepumpe um. Der HiPhi
Die PTC-Technologie ist einfach, aber ihre inhärenten Einschränkungen umfassen begrenzte Kapazität, Instabilität und hohen Stromverbrauch; Wärmepumpen haben eine hohe Obergrenze, aber ihre hohen Kosten und die unausgereifte Technologie bedeuten, dass sich Zukunftstechnologien wie CO₂-Wärmepumpen noch in der Entwicklung befinden und andere ergänzende Lösungen erfordern.
Dies ist eine Lösung, die PTC schnell ersetzen kann und gut mit der -Dickschicht-Wärmepumpen-Heiztechnologie funktioniert.
DickschichterwärmungDie Technologie nutzt seltene -erddicke-elektrothermische Materialien, die mithilfe eines Siebdruckverfahrens auf verschiedene Substrate (Edelstahl, Aluminiumoxid, Aluminiumnitrid, Glas, Keramik usw.) gedruckt werden, um elektrische Energie in Wärmeenergie umzuwandeln.
Der Unterschied in den leitfähigen Materialien und technischen Prinzipien bestimmt direkt die inhärenten Leistungsvorteile und -nachteile der beiden Technologien.
Mehr Synergie: Dickschichtheizungen übertreffen die PTC-Technologie in Bezug auf Anlaufstrom, Wechselspannung und Wechselstrom, haben weniger Auswirkungen auf das elektrische System des Fahrzeugs, gewährleisten die Stabilität und Zuverlässigkeit der Fahrzeugleistung und sorgen für hervorragende Heizeffekte unter verschiedenen Temperaturbedingungen.
Effizienter: Der thermische Wirkungsgrad von Dickschichtheizungen ist ganze 7 % höher als der der PTC-Technologie, wodurch Energie gespart und die Reichweite von Elektrofahrzeugen deutlich verbessert wird.
Schneller: Die vollständige Start-Zeit einer Dickschichtheizung beträgt nur 30 Millisekunden, während die „schnell-taktende“ PTC-Heizung etwa 28 Sekunden benötigt, um die volle Leistungsabgabe zu erreichen.
Mit der zunehmenden Verbreitung von 800-V-Hochspannungsplattformen wird erwartet, dass die Dickschicht-Heiztechnologie, die einer Hochspannung von 1.500 V standhält, die „650 V-begrenzte“ PTC-Technologie ersetzen und zur Mainstream-Wahl in der Industrie der Zukunft werden wird. Darüber hinaus können Dickschichtheizungen perfekt an unterschiedliche Stromversorgungsspannungsspezifikationen angepasst werden und bieten so Optionen für verschiedene Fahrzeugmodelle.
