在 4 月 18 日舉行的 HI 新品發(fā)布會(huì)上，華為正式發(fā)布業(yè)界集成度最高的智能汽車熱管理解決方案TMS。華為 TMS 通過一體化設(shè)計(jì)的極簡(jiǎn)架構(gòu)、部件和熱控制集成等創(chuàng)新技術(shù)，可以在滿足舒適性前提下將熱泵工作溫度由業(yè)界的-10℃降低至-18℃，從而將新能源車?yán)m(xù)航提升 20%，同時(shí)通過個(gè)性化應(yīng)用提升用戶體驗(yàn)，助力車企打造能效最優(yōu)、體驗(yàn)最優(yōu)的熱系統(tǒng)。此次發(fā)布的 TMS 2.0 新品將在 2022 年量產(chǎn)，相較已在極狐搭載的 1.0 版本集成度更高，實(shí)現(xiàn)能效、標(biāo)定效率、體驗(yàn)三大提升。預(yù)計(jì)華為TMS 將加速汽車熱泵系統(tǒng)滲透率提升，利好產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢(shì)廠商。

華為針對(duì)當(dāng)下痛點(diǎn)推出業(yè)界集成度最高的智能汽車熱管理解決方案

針對(duì)傳統(tǒng)熱管理系統(tǒng) 1）系統(tǒng)復(fù)雜（管路多、部件多）；2）環(huán)境適應(yīng)性差（-10 度以下啟動(dòng)困難）；3）效率和智能化程度低、體驗(yàn)缺乏個(gè)性化的三大痛點(diǎn)。歷經(jīng)四年時(shí)間研究與開發(fā)，推出華為 TMS。華為 TMS 通過一體化設(shè)計(jì)、部件和控制兩個(gè)集成，可以實(shí)現(xiàn)能效、標(biāo)定效率、體驗(yàn)三大提升，解決了傳統(tǒng)熱管理的痛點(diǎn)問題。

與傳統(tǒng)車熱管理相比，新能源車有三大主要變化，即完全新增的電池?zé)峁芾?、整車空調(diào)系統(tǒng)制熱變化、電驅(qū)動(dòng)及電子功率件冷卻。傳統(tǒng)車熱管理系統(tǒng)=動(dòng)力系統(tǒng)熱管理（發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱）+駕駛艙空調(diào)系統(tǒng)；新能源車熱管理=電池?zé)峁芾?汽車空調(diào)系統(tǒng)+電驅(qū)動(dòng)及電子功率件冷卻系統(tǒng)。

（1）電池?zé)峁芾恚弘姵販囟仁怯绊懫浒踩靶阅艿年P(guān)鍵因素（最佳工況溫度在 20-35℃），過高或過低（低于 0℃）對(duì)電池的壽命存在負(fù)面影響。在電池充放電過程中，溫度過低可能造成電池容量和功率的急劇衰減以及電池短路；溫度過高則可能造成電池分解、腐蝕、起火、甚至爆炸。動(dòng)力電池系統(tǒng)需配合復(fù)雜的電池?zé)峁芾?，為完全新增部分?br />
（2）汽車空調(diào)：對(duì)于制冷，新能源車與傳統(tǒng)車原理相近，差異在兩點(diǎn)，一是傳統(tǒng)車壓縮機(jī)可由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，而電動(dòng)車由于動(dòng)力源變?yōu)殡姵匦枋褂秒妱?dòng)壓縮機(jī)；二是聯(lián)結(jié)方案上，傳統(tǒng)車動(dòng)力系統(tǒng)與空調(diào)制冷過程較獨(dú)立，而電動(dòng)車電池與空調(diào)冷卻系統(tǒng)通常聯(lián)結(jié)。對(duì)于制熱，傳統(tǒng)車空調(diào)系統(tǒng)加熱借助發(fā)動(dòng)機(jī)的余熱，電動(dòng)車需借助 PTC 加熱（冬季使用續(xù)航受較大影響），未來制熱效率更高的熱泵系統(tǒng)是趨勢(shì)。

（3）電驅(qū)動(dòng)及電子功率件熱管理：在新能源車高電壓電流運(yùn)作環(huán)境、智能駕駛技術(shù)日益復(fù)雜背景下，電機(jī)電控及電子功率件等耐受溫度低的部件對(duì)散熱要求高，需額外添設(shè)冷卻裝置。

熱泵系統(tǒng)能有效緩釋電動(dòng)車采暖帶來的續(xù)航問題。原理在于其功能實(shí)現(xiàn)為“轉(zhuǎn)移熱量”（由低位熱源熱能→高位熱源）而非 PTC 加熱器的“轉(zhuǎn)換熱量”，從而使用 1 千瓦的電力能產(chǎn)生 2 千萬的制熱效率或 3 千瓦的制冷效率。熱泵系統(tǒng)構(gòu)架與普通空調(diào)系統(tǒng)相似，區(qū)別在增加了可改變制冷劑流向的四通換向閥及雙向流通的膨脹閥，使得能在制熱/制冷模式切換，實(shí)現(xiàn)冬天制熱夏天制冷。據(jù) Hanon 研究，相同的環(huán)境下，熱泵采暖的制熱效率是 PTC 的 1.8~2.4 倍，節(jié)能效果顯著，熱泵將取暖造成的損失里程恢復(fù)至 40%~50%。實(shí)際運(yùn)用中，-20℃溫度下，熱泵中電動(dòng)壓縮機(jī)存在無法啟動(dòng)的問題，并且換熱器將結(jié)霜降低冷卻液與空氣間的換熱效率，往往需要配備輔助 PTC 加熱器。

而傳統(tǒng)熱泵方案系統(tǒng)復(fù)雜、管路眾多，環(huán)境適應(yīng)性差（在-10℃以下無法使用），智能化程度低（標(biāo)定等工作依靠人工），嚴(yán)重影響了熱泵系統(tǒng)的效率和應(yīng)用。華為率先推出集成式 TMS 解決方案，可以幫助車企打造能效最優(yōu)、體驗(yàn)最優(yōu)的熱系統(tǒng)，助力熱管理行業(yè)邁向新的高度。

整體布局

由于華為尚未公開其集成式熱管理系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，因此我們只能從外觀去進(jìn)行一個(gè)大致的推測(cè)，從圖中可以看出系統(tǒng)屬于常規(guī)架構(gòu)，熱管理部件通過基板完成集成，通過類似Model Y的八通閥的閥組進(jìn)行水路的切換，從而滿足熱管理系統(tǒng)所需各種不同的模式。

正視方向：


后視方向：


參數(shù)解析

據(jù)官方宣稱華為集成熱管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了一體化設(shè)計(jì)、兩個(gè)集成、三大創(chuàng)新，這里僅針對(duì)官方公布的信息進(jìn)行簡(jiǎn)要的解析，以便于大家理解，同時(shí)也提出一些個(gè)人見解。

一體化設(shè)計(jì)

傳統(tǒng)熱系統(tǒng)方案中，電驅(qū)、電池、乘員艙獨(dú)立管理，協(xié)同性差，導(dǎo)致整體功耗偏高、體驗(yàn)差。華為TMS通過一體化極簡(jiǎn)架構(gòu)設(shè)計(jì)，打通電驅(qū)、電池、乘員艙等領(lǐng)域，并降低熱泵低壓側(cè)不可逆損失，實(shí)現(xiàn)整體能耗最優(yōu)、體驗(yàn)最佳。

打通電驅(qū)、電池、乘員艙等領(lǐng)域：這里很容易理解，華為應(yīng)該是通過多通閥組的方案對(duì)各個(gè)回路的模式進(jìn)行切換，類似Model Y的Octovalve的功能，可以自由的串并聯(lián)電池、電機(jī)、乘員艙的水回路。

降低熱泵低壓側(cè)不可逆損失：指的是通過管路的集成降低了冷媒在管道內(nèi)部的流阻，相對(duì)提高了壓縮機(jī)的吸氣壓力，這也為下面的-18°C提供了可能。

兩個(gè)集成

部件集成：華為TMS將傳統(tǒng)熱管理系統(tǒng)中12個(gè)部件集成為一體，采用基板替代原有的互通管路，實(shí)現(xiàn)熱管理系統(tǒng)管路數(shù)量降低40%，易于安裝和維護(hù)。

很好理解，這個(gè)確實(shí)是系統(tǒng)集成所帶來的好處，唯一的問題是，集成熱管理系統(tǒng)體積相對(duì)較大，在整車布置過程中可能需要提前占據(jù)一定的位置；另外關(guān)于維護(hù)方面，如果內(nèi)部集成的部件出現(xiàn)問題，那么更換維修的人力成本是否會(huì)更高？這個(gè)還是要看具體的布置情況了。

控制集成：壓縮機(jī)、水泵等關(guān)鍵部件的控制系統(tǒng)全部集成至EDU（Electric Drive Unit ），大幅降低部件電控故障率，同時(shí)便于系統(tǒng)智能化及全生命周期診斷維護(hù)。

大幅降低部件電控故障率，從可靠性的角度，分布式布置的方案由于部件控制器在內(nèi)部，由供應(yīng)商供應(yīng)，產(chǎn)線質(zhì)量管控分布在各個(gè)部件廠商，質(zhì)量把控難以統(tǒng)一，集成于EDU后可以對(duì)來料、工藝過程整體把控，統(tǒng)一可靠性水平，確實(shí)有利于電控故障的降低；

衍生出新的疑問：分布式布置的部件電控出現(xiàn)問題往往直接換件進(jìn)行修復(fù)，集成后的EDU如果板上部件的控制芯片出現(xiàn)問題，是否需要整體更換EDU？這樣是否會(huì)引起維修成本的上升？

三大提升

能效提升：通過極簡(jiǎn)的水源架構(gòu)以及高度集成，降低系統(tǒng)流阻和控制復(fù)雜度，將熱泵系統(tǒng)最低工作溫度由業(yè)界的-10℃降低至-18℃，相比傳統(tǒng)非熱泵方案能效比提升至2倍。

最低工作溫度由業(yè)界的-10°C降低至-18°C。一般壓縮機(jī)入口壓力不低于1atm，對(duì)應(yīng)的蒸發(fā)溫度為：-26.4°C，同時(shí)-18°C對(duì)應(yīng)的飽和壓力為0.14MPa，也就意味著華為的集成式熱管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了以下兩個(gè)可能：

1. 蒸發(fā)溫差不超過8°C；

直冷方案中外部冷凝器作蒸發(fā)器時(shí)，一般在10°C以上，因此-10°C環(huán)境溫度下就容易導(dǎo)致吸氣負(fù)壓，然而華為采用水源架構(gòu)應(yīng)該指的是類似Tesla的間接換熱方案，通過液體對(duì)流換熱的高換熱系數(shù)和前端水箱的換熱面積提升來降低蒸發(fā)溫差。


2. 壓縮機(jī)吸氣端壓降不超過0.04MPa；

通過制冷劑管路集成，減少管路長(zhǎng)度和轉(zhuǎn)向數(shù)量，降低管路流阻導(dǎo)致不可逆損失下降，從而相對(duì)性地提升了壓縮機(jī)吸氣壓力。

綜上，理論上確實(shí)可以實(shí)現(xiàn)-18°C熱泵運(yùn)行。但是，做過熱泵試驗(yàn)的都懂，這個(gè)工況下，常規(guī)熱泵壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速稍高，0.04MPa的壓降就出現(xiàn)了，因此壓縮機(jī)排氣溫度非常低，不開輔助加熱僅依靠熱泵制熱是無法滿足乘員艙需求的！

標(biāo)定效率提升：業(yè)界首創(chuàng)智能自標(biāo)定算法，通過自動(dòng)評(píng)價(jià)、自動(dòng)參數(shù)優(yōu)化代替人工標(biāo)定，將標(biāo)定周期從傳統(tǒng)的4個(gè)月降低至1.5個(gè)月，標(biāo)定周期縮短60%。

自標(biāo)定算法是通過仿真還是整車或是臺(tái)架去進(jìn)行并沒有闡述清楚，而且1.5月的標(biāo)定時(shí)間真的只夠去“兩冬一夏+春秋季”的路試路上的時(shí)間...感覺不是很靠譜。如果1.5個(gè)月指的是實(shí)際路試時(shí)間，那么傳統(tǒng)主機(jī)廠一般也不太會(huì)用4個(gè)月做熱管理系統(tǒng)的標(biāo)定，這里主要還是看各個(gè)主機(jī)廠的經(jīng)驗(yàn)和能力了。當(dāng)然利用自動(dòng)標(biāo)定的算法代替人工的想法是很好的，對(duì)標(biāo)定效率的提升是肯定的。

體驗(yàn)提升：通過車輛數(shù)據(jù)上報(bào)、大數(shù)據(jù)分析，實(shí)現(xiàn)智能熱舒適性控制、智能空氣管理、智能預(yù)測(cè)性維護(hù)，大幅提升用戶體驗(yàn)。

這個(gè)提升個(gè)人感覺相對(duì)比較虛。
智能熱舒適性控制
——不依賴大數(shù)據(jù)其實(shí)也可以，這個(gè)不就是自動(dòng)空調(diào)算法么。。。
智能空氣管理
——空氣側(cè)質(zhì)量傳感器？CO2傳感器之類的。
智能預(yù)測(cè)性維護(hù)
——暫時(shí)沒有想到如何理解，可能指的是一些冷卻/加熱上的性能衰減，通過傳感器采集的數(shù)據(jù)與參照工況下的數(shù)據(jù)對(duì)比獲得？