在 4 月 18 日舉行的 HI 新品發(fā)布會上，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 通過一體化設計的極簡架構、部件和熱控制集成等創(chuàng)新技術，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℃，從而將新能源車續(xù)航提升 20%，同時通過個性化應用提升用戶體驗，助力車企打造能效最優(yōu)、體驗最優(yōu)的熱系統(tǒng)。此次發(fā)布的 TMS 2.0 新品將在 2022 年量產，相較已在極狐搭載的 1.0 版本集成度更高，實現(xiàn)能效、標定效率、體驗三大提升。預計華為TMS 將加速汽車熱泵系統(tǒng)滲透率提升，利好產業(yè)鏈優(yōu)勢廠商。

華為針對當下痛點推出業(yè)界集成度最高的智能汽車熱管理解決方案

針對傳統(tǒng)熱管理系統(tǒng) 1）系統(tǒng)復雜（管路多、部件多）；2）環(huán)境適應性差（-10 度以下啟動困難）；3）效率和智能化程度低、體驗缺乏個性化的三大痛點。歷經四年時間研究與開發(fā)，推出華為 TMS。華為 TMS 通過一體化設計、部件和控制兩個集成，可以實現(xiàn)能效、標定效率、體驗三大提升，解決了傳統(tǒng)熱管理的痛點問題。

與傳統(tǒng)車熱管理相比，新能源車有三大主要變化，即完全新增的電池熱管理、整車空調系統(tǒng)制熱變化、電驅動及電子功率件冷卻。傳統(tǒng)車熱管理系統(tǒng)=動力系統(tǒng)熱管理（發(fā)動機、變速箱）+駕駛艙空調系統(tǒng)；新能源車熱管理=電池熱管理+汽車空調系統(tǒng)+電驅動及電子功率件冷卻系統(tǒng)。

（1）電池熱管理：電池溫度是影響其安全及性能的關鍵因素（最佳工況溫度在 20-35℃），過高或過低（低于 0℃）對電池的壽命存在負面影響。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。動力電池系統(tǒng)需配合復雜的電池熱管理，為完全新增部分。

（2）汽車空調：對于制冷，新能源車與傳統(tǒng)車原理相近，差異在兩點，一是傳統(tǒng)車壓縮機可由發(fā)動機驅動，而電動車由于動力源變?yōu)殡姵匦枋褂秒妱訅嚎s機；二是聯(lián)結方案上，傳統(tǒng)車動力系統(tǒng)與空調制冷過程較獨立，而電動車電池與空調冷卻系統(tǒng)通常聯(lián)結。對于制熱，傳統(tǒng)車空調系統(tǒng)加熱借助發(fā)動機的余熱，電動車需借助 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。

（3）電驅動及電子功率件熱管理：在新能源車高電壓電流運作環(huán)境、智能駕駛技術日益復雜背景下，電機電控及電子功率件等耐受溫度低的部件對散熱要求高，需額外添設冷卻裝置。

熱泵系統(tǒng)能有效緩釋電動車采暖帶來的續(xù)航問題。原理在于其功能實現(xiàn)為“轉移熱量”（由低位熱源熱能→高位熱源）而非 PTC 加熱器的“轉換熱量”，從而使用 1 千瓦的電力能產生 2 千萬的制熱效率或 3 千瓦的制冷效率。熱泵系統(tǒng)構架與普通空調系統(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至 40%~50%。實際運用中，-20℃溫度下，熱泵中電動壓縮機存在無法啟動的問題，并且換熱器將結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)復雜、管路眾多，環(huán)境適應性差（在-10℃以下無法使用），智能化程度低（標定等工作依靠人工），嚴重影響了熱泵系統(tǒng)的效率和應用。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)內部結構，因此我們只能從外觀去進行一個大致的推測，從圖中可以看出系統(tǒng)屬于常規(guī)架構，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)實現(xiàn)了一體化設計、兩個集成、三大創(chuàng)新，這里僅針對官方公布的信息進行簡要的解析，以便于大家理解，同時也提出一些個人見解。

一體化設計

傳統(tǒng)熱系統(tǒng)方案中，電驅、電池、乘員艙獨立管理，協(xié)同性差，導致整體功耗偏高、體驗差。華為TMS通過一體化極簡架構設計，打通電驅、電池、乘員艙等領域，并降低熱泵低壓側不可逆損失，實現(xiàn)整體能耗最優(yōu)、體驗最佳。

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

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

兩個集成

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

很好理解，這個確實是系統(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；另外關于維護方面，如果內部集成的部件出現(xiàn)問題，那么更換維修的人力成本是否會更高？這個還是要看具體的布置情況了。

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

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部，由供應商供應，產線質量管控分布在各個部件廠商，質量把控難以統(tǒng)一，集成于EDU后可以對來料、工藝過程整體把控，統(tǒng)一可靠性水平，確實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行修復，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？這樣是否會引起維修成本的上升？

三大提升

能效提升：通過極簡的水源架構以及高度集成，降低系統(tǒng)流阻和控制復雜度，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。一般壓縮機入口壓力不低于1atm，對應的蒸發(fā)溫度為：-26.4°C，同時-18°C對應的飽和壓力為0.14MPa，也就意味著華為的集成式熱管理系統(tǒng)實現(xiàn)了以下兩個可能：

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，一般在10°C以上，因此-10°C環(huán)境溫度下就容易導致吸氣負壓，然而華為采用水源架構應該指的是類似Tesla的間接換熱方案，通過液體對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. 壓縮機吸氣端壓降不超過0.04MPa；

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

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

標定效率提升：業(yè)界首創(chuàng)智能自標定算法，通過自動評價、自動參數(shù)優(yōu)化代替人工標定，將標定周期從傳統(tǒng)的4個月降低至1.5個月，標定周期縮短60%。

自標定算法是通過仿真還是整車或是臺架去進行并沒有闡述清楚，而且1.5月的標定時間真的只夠去“兩冬一夏+春秋季”的路試路上的時間...感覺不是很靠譜。如果1.5個月指的是實際路試時間，那么傳統(tǒng)主機廠一般也不太會用4個月做熱管理系統(tǒng)的標定，這里主要還是看各個主機廠的經驗和能力了。當然利用自動標定的算法代替人工的想法是很好的，對標定效率的提升是肯定的。

體驗提升：通過車輛數(shù)據(jù)上報、大數(shù)據(jù)分析，實現(xiàn)智能熱舒適性控制、智能空氣管理、智能預測性維護，大幅提升用戶體驗。

這個提升個人感覺相對比較虛。
智能熱舒適性控制
——不依賴大數(shù)據(jù)其實也可以，這個不就是自動空調算法么。。。
智能空氣管理
——空氣側質量傳感器？CO2傳感器之類的。
智能預測性維護
——暫時沒有想到如何理解，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)對比獲得？