新能源汽车相比燃油车 ASP 提升 3 倍,达到 6275 元左右。经过测算,从表 1 中可以看出,传统燃油车单车价值量在 2155 元左右,而新能源汽车热管理系统整体单车价值量为6275 元左右,若采用热泵空调,整体单车价值量可以提升到 7025 元左右。整个热管理系统中,除了单个电动空调压缩机价值量较大,其他各个零部件价值量较为分散,通常价值量在百元左右。另外可以看出,相比传统燃油车,新能源汽车价值量提升主要表现以下几个方面:机械式压缩机升级为电动压缩机,并新增了电池 Chiller,热力膨胀阀升级为电子膨胀阀,新增 PTC 加热器,以及新增的电池和电机电控液冷回路等。另外,热泵系统相比于非热泵系统,价值量提升主要体现在电动压缩机成本的增加、PTC 零件减少、以及新增热泵冷凝器、电子膨胀阀等零部件。
R134a 为目前汽车热管理系统中使用的主要冷媒。汽车空调中第一种大规模使用的制冷剂是 R12,全称为二氯二氟甲烷,无色无臭,无毒,不可燃,循环性能也十分优秀,几乎是一种完美的制冷剂。但由于其对大气臭氧层的较大破坏作用而被逐渐停用。杜邦公司逐步开发了 R134a 作为 R12 的替代品,全称为四氟乙烷,其对臭氧层没有破坏作用(臭氧消耗潜值 ODP 为 0),安全性能良好,稳定性好,制冷量和效率与 R12 非常相近,因此被视为 R12 的理想替代物。欧盟、美国、日本等发达国家在 1995 年底基本完成了 R12 的替代工作,而我国在 2002 年 1 月以后生产的汽车空调系统也使用 R134a 替代 R12。但其最大的缺点是其全球变暖潜值 GWP 高达 1430,而被逐渐列为限制生产使用的制冷剂。因此,R134a 也同样被认为只是一种过渡型制冷剂。而特斯拉采用 R1234yf(四氟丙烯)的 GWP仅为 4,ODP 为 0,环境性能优越,与 R134a 有着相似的热物理性质,可以直接充灌进现有的 R134a 汽车空调管路,但其最大的缺点是具有一定的可燃性。
CO2 冷媒将成为汽车热管理系统的终极目标。R744(CO2)作为一种天然介质,ODP为 0,GWP 为 1,环境性能优异,对环境没有危害,无毒且不可燃,价格相对比较便宜,且在低温时具有更加优异的制热效果。众多优点,使 CO2 很早便作为一种制冷剂,在船舶制冷行业中得到大规模应用。但由于 R744 较低的临界温度和较高的临界压力,需要整个制冷系统可以承受更高的工作压力,是 R134a 制冷系统工作压力的 10 倍。在此基础上,需要匹配新的空调压缩机、电子膨胀阀、制冷管路等。目前,在欧洲 CO2 热管理系统发展速度较快,在国内处于初步发展阶段。