之前的文章我們為大家講過發動機冷卻系統的大小循環的原理和控制方法，但這種循環僅針對燃油車，目前一些插電式和增程式新能源汽車雖然也搭載了發動機，但為了提高熱效率，循環系統的結構和復雜程度已經大幅提升，而純電新能源汽車的循環系統更是空前復雜。
什么是熱管理？
作為載人工具，汽車座艙夏天需要制冷、冬季需要加熱，同時發動機需要散熱，為了不浪費這些能源，用廢熱加熱座艙，用壓縮機制冷，這些既是產品的需求，也是熱管理的一部分。
在汽車的進化過程中，電氣化程度越來越高，車輛的性能越來越強，同時加入了電池、熱泵、冰箱等新配置，為了綜合利用這些能源，讓車輛的能耗表現更佳，車輛熱管理的重要性越來越凸顯。
具體來說，車輛熱管理是用于調節零部件工作溫度和座艙溫度環境的零部件的總稱，其通過散熱、加熱、制冷等手段，確保各個零部件處于合適的工作溫度范圍以及乘客保持舒適溫度，以實現汽車的功能安全，提高整車效率，延長使用壽命，因此熱管理系統是整車中的重要部件。
熱管理的過去與現在
過去：滿足散熱
早在卡爾本茨發明第一輛三輪車上，就已經為其配備了水冷系統（盤管散熱），但沒有相應的散熱器來交換熱量，全靠水在水管里不斷循環，笨重且效率低，還無法滿足散熱需求，更別提余熱供暖了。
1901年德國人威廉·邁巴赫發明了蜂窩式散熱器，完成了帶風扇的管狀散熱器以及蜂窩式散熱器等多項發明。他提出了一種由大量小方管組成的蜂窩狀結構，管子之間夾銅絲形成間隙作為冷卻液的水道，然后用錫焊焊到一起，管子內部通過空氣給冷卻液降溫，這樣構成一個高效的換熱器，可以顯著減少冷卻液用量，這也是現代散熱器的雛形。
現在：高效的余熱利用
通過在發動機缸體內布置水道，增加水溫傳感器監測水溫，增加節溫器實現大小循環，增加冷卻風扇實現更高效的瞬態工況響應，大幅提升了發動機的散熱效率，也進一步提升了熱管理精細度。
主動進氣格柵 精細化控溫之余還能降低車輛風阻
現在，汽車上能看到各式各樣的散熱器，如用于空氣冷卻的中冷器、用于發動機散熱的散熱器（俗稱水箱）、用于駕駛室供熱的暖風水箱、用于空調熱交換的冷凝器、用于制冷的蒸發器、用于機油/變速器油散熱的油冷。
在商用車上，還能看到給EGR、給液力緩速器、給制動氣路配備各類散熱器。
同時，對于發動機的余熱利用也大幅提升。在汽油車上，余熱可以用來為駕駛室制熱，讓冬季更舒適。
在柴油車上，特別是商用車上，發動機的余熱除了為駕駛室供暖外，循環管路還延伸到油箱和尿素罐。對柴油油箱加熱，避免柴油低溫凝固結蠟；對尿素罐加熱，避免尿素溶液結冰，影響排放。
為什么熱管理越來越重要？
在燃油車時代，化石燃料做功后，大部分的能量會以熱量的形式散發出來，除了用于駕駛室制熱外，大部分都直接浪費掉了。而主流發動機的熱效率約在40%左右，浪費的熱量遠大于制熱需求，浪費一點倒也無妨。但到了新能源時代，情況就完全不一樣了。
1kg汽油熱值約為44000kJ，而1kWh的熱量值是3600KJ，換算一下，1kg汽油的熱量約等于12度電。
而1L汽油的質量約為725g，換算得出1L汽油的熱值約等于8.7度電。
再按照40%熱效率發動機來計算，1L汽油能實際發電約3.5度。
按照50L油箱計算，燃油車相當于配備的是一塊175度的電池包。
但BEV缺少了發動機和油箱，取而代之的電池能量密度又遠小于化石燃料，一增一減，讓熱量一下子變得十分稀有。
舉例來說，夏季壓縮機制冷功率約大幾百瓦，還算可以接受，但到了冬季，PTC加熱動輒大幾千瓦的功率，耗能驚人，而且低溫下電池活性降低，可用能源變少。
因此，將熱量收集起來并加以利用，變得十分重要（特別是純電汽車），這將極大提升整車的實際續航里程，熱管理就上升到十分關鍵的位置。
如何進行熱管理？
簡單點說，就是燃油車廢熱利用的超精細化升級版，充分利用車內各零部件的余熱，盡可能減少能量浪費。
按照以往傳統的思路，冬季電池溫度低，通過電池內部的PTC組件為電池加熱；電機/電控等部件工作會產生熱量，通過管路和散熱器，將多余熱量交換出去；座艙可以通過熱泵、PTC、余熱來制熱。
多通閥將各零件散熱系統連接起來 實現綜合利用
但這種方式能耗高、成本高、冗余部件多、結構復雜，得不償失。如果充分利用車輛各零部件的特性，通過熱管理系統，將驅動電機的余熱為電池加熱，這樣既為驅動電機散熱，還幫助電池提升溫度，屬于一石二鳥，雙贏。
新能源車上有哪些熱源？
內燃機是燃油車的熱源，而新能源汽車也有熱源，而且還是多個熱源。如電機、電控、DC/DC、OBC、PTC、熱泵、車機等都是熱源，但相比燃油車，新能源汽車熱源少得多，還比較分散。
而需要熱量的地方，主要是駕駛室和電池這兩者。
產熱的零部件有：
驅動電機，目前新能源車使用的電機多采用永磁同步電機，永磁體的工作溫度在60℃-350℃不等。超過工作溫度，永磁體會面臨退磁的風險，對于驅動電機，要像發動機一樣，精確控制溫度（高溫），防止永磁體退磁。
電控組件，如電機控制器、DC/DC、OBC甚至車機/智駕控制器等，因功率高，電流大、運行頻率高，自身發熱量也很大，也需要引入散熱系統來控制溫度。
電池組。大功率充電、大功率放電時，電池會產生較大的熱量。過熱會導致電池熱失控甚至起火爆炸。
需要（加熱）控制溫度的零部件：
動力電池。鋰電池需要適宜的溫度區間（約25℃-40℃） 才能發揮最佳充放電性能，而電池組由上千個電芯組成，位于邊緣位置電芯與中心位置電芯不可避免會出現溫差，而溫差會導致放電性能不一致，導致整個電池組性能下降。在不同環境溫度和充/放電工況下，電池需要冷卻或加熱。
座艙。人體的舒適溫度約22℃，座艙需要維持一個相對穩定的環境溫度。空調壓縮機能提供冷卻，而加熱的方式有PTC、熱泵，插混車型可以利用發動機余熱來加熱。
馬勒多通閥
以往在燃油車上，2、3個散熱器/熱交換器就能滿足需求，但到了新能源車上，在電機、電控、電池，甚至車機控制器都能找到冷卻管路，通過一個或多個閥體，有機地將車輛的零部件綁定在一起，共同實現能源的高效利用，這就是熱管理系統的使命。
當然，熱管理系統除了高效利用能源外，消費者能直觀感受到的好處有下面幾點。
延長續航里程
將電機、逆變器、電池等所產生的廢熱通過余熱回收系統給乘客艙采暖，比傳統的電加熱器更為高效。車輛可以充分利用電和熱，將暖氣耗電控制在最小限度，從而延長續航里程。
縮短充電時間
夏季氣溫較高時，為了快速充電，必須避免電池溫度過高。通過冷卻水對電池的溫度進行控制。通過制冷劑對冷卻水降溫，進一步循環對電池進行冷卻，實現高效的熱交換，大幅縮短了充電時間。
延長電池壽命
電池組內的電池單體會出現溫度差，不同電芯的溫度導致單體電池的性能出現偏差，最弱的電池降拖累整個電池包的新能，造成電池老化。熱管理系統能有效控制單體電池溫度偏差，這是延長電池壽命的關鍵因素。（朋月）