冬天来了，网上难免又老生常谈起电动车续航缩水的问题。这次，我打算换个角度，聊聊热泵。

特斯拉热泵系统示意图（来源：油管@untangle club）

闲话少叙，直接给出结论：北方的冬天没有印象中那么冷。

下面是两个典型北方大城市的气温统计。极端的零下三四十度当然会出现，但即便是东北的沈阳，平均最低气温也没有低于零下20度。北京更温和些，平均最低温高于-10℃。当然，如果谁非要半夜出门，非要拿漠河说事儿，我不会与其抬杠。亮出这个数据是想说明，对于北京及比北京更暖和的地区，热泵是好用的，因为现有热泵的理想工作温度在-10℃以上。对低于-10℃的环境，也有一些解决方案，后续文章展开。

我印象中，第一家自研且在量产车上使用热泵的是特斯拉。马斯克在2020年曾经怒赞Model Y上使用的热泵是他一段时间里看到的最好的工程设计。这里请注意“自研”及“量产”两个词，使用热泵的电动车特斯拉不是第一，像几何和埃安都有热泵的配置。但为何特斯拉要自研这个系统？我觉得这是个值得思考的问题。很多人对热泵不以为然，觉得就是空调换了身马甲，要知道，马斯克拿的是斯坦福的物理学士学位，他如果不知道这套系统的分量，恐怕不会说出下图这句话。

所以，我对热泵的研究是从特斯拉开始的。无奈国内网站上的资料少之又少，只好出外取经。一个名为“untangle club”的频道对特斯拉的这套系统研究颇深，视频制作精良、讲解极为细致，我很有收获。这位作者的口音让我回想起了在南亚旅行的那段时间，那里有很多聪明且爱钻研的年轻人，我觉得如果花点时间把这几个视频翻译过来，便于国内的朋友学习，会是件有意义的工作。

比亚迪在2021年9月发布了e平台3.0，其中一个很大的亮点就是热泵系统。第一款全系标配热泵的车型是海豚，不得不说：很厚道。要知道，这个车起售价才9.38万。

e平台3.0发布会

很巧，与特斯拉相同，比亚迪的热泵系统也是自研。我之前写过一篇《比亚迪E平台3.0深度解读（1）：什么是驱动复用升压充电？》，本来第2篇计划是写热管理系统，但相关资料真的太少了，除了官方通稿的一点碎片信息，只有@新能源情报分析的文章《研判比亚迪海豚一体化热管理控制技术（策略）状态》较有参考价值。此文展示了比亚迪热泵系统的核心——多通道阀体，如下图。

特斯拉的热泵系统核心是“八通阀”，比亚迪这个多通道阀体的功能应该是类似，但两家的结构和设计可能走的是两条路。

原作视频分为三部分，总计时长约25分钟。译制工作非常繁琐费时，我计划用一周时间完成。也许还会出个配音点评版。

希望这个系列视频能让大家对热泵系统多一些了解，我也会在此基础上对比亚迪的热管理系统作进一步研究，写一些文章。

我知道，这类内容的受众面较窄，阅读观看量不会很大，但如果这些努力能让哪怕一小部分北方的朋友对电动车有更全面的了解，我自觉就干了件好事。

电动车冬天最关注的，无非一个是电池续航缩水，另一个就是开空调费电了！

特斯拉为此，特研制了自己的热泵空调，以减少电量的损耗，终结电动车冬日空调费电的情况！说到特斯拉的热泵空调，一直争议很大，也很少有人真正地将其说明白，有的人将他捧上天，也有的人将其吹得一文不值！马斯克称其“这是他见过的最好的工程之一”，当然，大家也知道这位总裁的言语总是这么富有激情！

那热泵空调到底是什么东西吗？

要想搞清楚热泵空调，首先要明确以下几个问题：

燃油车和电动的空调有什么区别？

制冷的时候，燃油车通过发动机带动空调压缩机制冷，也就是通过氟利昂这种冷媒体将车内热量带出，与电动车制冷原理 一样，只不过此时带动压缩机的是电机而已；

制热的时候，油车的热量则是从发动机冷水箱引进的热风 ，并没有额外的消耗，只要是油车发动机温度上来后，即可打开空调出热风。而最早的电车，一种是采用原始的电热丝加热（也就是PTC方式），能效低耗电大；另一种则是用热泵将室外的热量运到车内 ，也会用电，但效率会高一些，这种其实就是压缩机制冷的反向操作，此时电车配备的热泵，就和家用空调一致了，但在较低温度下，依旧是效率低下（北方人冬天开空调的都知道）。

那此次特斯拉到底做了什么更新喃？

特斯拉厉害的地方，其实是他那套基于热泵空调的整车热管理系统。虽然特斯拉在2020年3月份上市的Model Y上首次搭载热泵空调系统，但这些秘密在2017年申请的一份专利文件中就发现了。特斯拉通过一套巧妙的设计，将车内制冷、保温、散热以及电池的加热、保温、散热还有电机和驱动控制器的散热全部打通，并且衍生出十几种不同的制冷和制热模式，热泵就是其中最关键的一个热量搬运工。

是不是搞得有些复杂？其实这些模式并不需要你选择，车辆会自动判断运行，而且通过后续不断的OTA升级，还能有效调整热管理系统，达到更高效的能量管理。

而基于此套系统，特斯拉设计了一个“八通阀”，也就是上边图片右侧中心位置，是调整冷却水路的灵魂，他将电池、电机、驱动控制器与左侧的热量交换器全部互联。我们可以举例说明一下：

在冬季行驶过程中，电池、电机、驱动控制器会持续产生热量，而此时这些热量就可以通过八通阀输送至车内的热交换器，将热量传动至车内，供驾驶员取暖，而带走热量的冷媒则流回电机、电池、驱动控制为其降温；

而当你下车锁闭时，车内的预热又会马上被存在电池组用来保温；

而在实际使用过程中，特斯拉根据外部环境、座舱空调使用情况，也为这套热管理系统设定了15种工作模式，来合理有效的利用热量，减少电量的消耗。

这便是此次特斯拉的新设计！