從“輔助功能”到“核心技術(shù)”:熱管理研發(fā)部門的角色躍遷
當(dāng)新能源汽車滲透率突破40%,當(dāng)續(xù)航里程從300公里邁向1000公里,當(dāng)冬季低溫續(xù)航縮水問題成為用戶最關(guān)切的痛點之一,一個曾被視為“輔助系統(tǒng)”的技術(shù)領(lǐng)域——汽車熱管理,正以驚人的速度站上行業(yè)舞臺*。在廣汽研究院、上汽創(chuàng)新研發(fā)總院、奇瑞汽車等頭部企業(yè)的技術(shù)版圖中,熱管理研發(fā)部門的定位早已從“支持部門”升級為“戰(zhàn)略部門”,成為決定整車性能、用戶體驗甚至企業(yè)市場競爭力的關(guān)鍵樞紐。
熱管理系統(tǒng):新能源汽車的“體溫調(diào)節(jié)器”
要理解熱管理研發(fā)部門的重要性,首先需要明確其核心服務(wù)對象——汽車熱管理系統(tǒng)的本質(zhì)。根據(jù)行業(yè)共識,這一系統(tǒng)由三大模塊深度整合而成:乘員艙空調(diào)系統(tǒng)負(fù)責(zé)維持車內(nèi)溫度舒適性,動力電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)確保電池在20-35℃的*工作區(qū)間運行,電機(jī)電控?zé)峁芾硐到y(tǒng)則保障驅(qū)動系統(tǒng)在高負(fù)荷運轉(zhuǎn)下的穩(wěn)定性。與燃油車僅需處理發(fā)動機(jī)散熱不同,新能源汽車新增了電池、電機(jī)、電控等高壓系統(tǒng)部件,熱管理的復(fù)雜度呈指數(shù)級上升。
以動力電池為例,溫度每升高10℃,電池壽命可能縮短一半;而在-10℃環(huán)境下,電池可用容量會下降約30%。這意味著熱管理系統(tǒng)不僅要“降溫”,更要“升溫”,甚至需要在不同工況下動態(tài)調(diào)節(jié)熱量流動。正如廣汽研究院熱管理系統(tǒng)研發(fā)部室主任胡珂在行業(yè)會議中提到的:“新能源汽車的熱管理已從單一的‘散熱需求’演變?yōu)椤疅崃烤C合管理’,研發(fā)部門需要在能效、成本、空間、可靠性之間找到最優(yōu)解?!?/p>
研發(fā)部門的“四大核心戰(zhàn)場”
在新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈中,熱管理研發(fā)部門的工作遠(yuǎn)非“裝幾個冷卻器”那么簡單。通過梳理上汽、奇瑞、飛龍等企業(yè)的實踐,其核心任務(wù)可概括為四大方向:
1. 系統(tǒng)集成與技術(shù)融合
傳統(tǒng)燃油車時代,空調(diào)系統(tǒng)與動力系統(tǒng)熱管理各自為戰(zhàn);新能源時代,研發(fā)部門需要將二者深度整合,構(gòu)建“跨系統(tǒng)熱管理架構(gòu)”。例如,飛龍熱管理在閔行設(shè)立的前瞻研發(fā)中心,專門開發(fā)集成模塊,將電池冷卻器、冷凝器、管路等部件一體化設(shè)計,既節(jié)省了30%的機(jī)艙空間,又降低了15%的能量損耗。這種集成能力直接決定了整車的輕量化水平與能效比。
2. 仿真與測試:從“經(jīng)驗試錯”到“數(shù)字孿生”
為縮短研發(fā)周期、降低成本,熱管理研發(fā)部門正全面轉(zhuǎn)向“虛擬仿真+實車驗證”的雙軌模式。工程師需運用CATIA等設(shè)計軟件,對熱系統(tǒng)及零部件進(jìn)行建模,模擬極端高溫(50℃)、極寒(-30℃)、高速(120km/h)、快充(3C倍率)等場景下的熱流分布。某頭部企業(yè)的研發(fā)案例顯示,通過仿真優(yōu)化,電池冷卻系統(tǒng)的均溫性提升了20%,而傳統(tǒng)“樣車測試”的周期則從18個月壓縮至6個月。
3. 定制化解決方案輸出
不同主機(jī)廠的車型定位(如純電、混動、高端SUV、入門轎車)、電池類型(三元鋰、磷酸鐵鋰)、用戶場景(北方冬季、南方夏季)對熱管理需求差異巨大。研發(fā)部門需深入?yún)⑴c“前期設(shè)計-量產(chǎn)落地-售后優(yōu)化”全流程。例如,某知名車企的熱管理規(guī)劃崗位,需要與設(shè)計團(tuán)隊反復(fù)溝通,確保研發(fā)方案既滿足技術(shù)指標(biāo),又具備量產(chǎn)可行性;而針對理想、蔚來等新勢力的高端車型,研發(fā)部門還需開發(fā)“熱泵空調(diào)+電池預(yù)熱”的復(fù)合系統(tǒng),解決低溫續(xù)航痛點。
4. 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與行業(yè)趨勢引領(lǐng)
在2023第十一屆中國整車熱管理技術(shù)年會上,來自廣汽、上汽、浙江大學(xué)等機(jī)構(gòu)的專家共同探討了“二氧化碳熱泵”“智能化熱管理架構(gòu)”等前沿方向。研發(fā)部門不僅是技術(shù)的執(zhí)行者,更是標(biāo)準(zhǔn)的制定者——從參與行業(yè)會議到主導(dǎo)國標(biāo)/企標(biāo)修訂,從跟蹤二氧化碳熱泵(COP值比傳統(tǒng)熱泵高30%)等新技術(shù)到布局“車網(wǎng)互動(V2G)”場景下的熱管理需求,每一步都在定義行業(yè)的未來。
企業(yè)實踐:從“幕后”到“臺前”的技術(shù)突圍
在熱管理研發(fā)領(lǐng)域,不同企業(yè)正走出特色化路徑:
? 主機(jī)廠研發(fā)總院:全鏈路技術(shù)把控
以上汽創(chuàng)新研發(fā)總院為例,作為上汽集團(tuán)的“技術(shù)大腦”,其熱管理模塊開發(fā)團(tuán)隊負(fù)責(zé)從概念設(shè)計到量產(chǎn)驗證的全流程。團(tuán)隊成員不僅需要精通熱力學(xué)、流體力學(xué)等基礎(chǔ)理論,還要熟悉整車電子架構(gòu)(如與BMS電池管理系統(tǒng)的協(xié)同控制)。據(jù)內(nèi)部人士透露,其研發(fā)的“八通閥熱管理系統(tǒng)”已應(yīng)用于多款明星車型,實現(xiàn)了電池、電機(jī)、空調(diào)系統(tǒng)的熱量自由分配,冬季續(xù)航提升15%以上。
? 零部件企業(yè):模塊化與規(guī)?;瘍?yōu)勢
飛龍熱管理的案例更具代表性。其位于閔行的研發(fā)中心聚焦“集成模塊”開發(fā),產(chǎn)品已配套上汽、奇瑞、理想等主機(jī)廠,覆蓋全國四分之一的汽車市場。通過標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(如通用化的管路接口)和規(guī)?;a(chǎn),其模塊成本比定制方案降低25%,同時通過持續(xù)的技術(shù)迭代(如輕量化材料應(yīng)用),產(chǎn)品重量較3年前減少12%。這種“研發(fā)-制造-交付”的閉環(huán)能力,使其成為產(chǎn)業(yè)鏈中不可替代的環(huán)節(jié)。
? 新勢力與傳統(tǒng)車企:差異化研發(fā)策略
新勢力更注重“用戶體驗導(dǎo)向”的研發(fā)。例如,某新勢力品牌的熱管理團(tuán)隊專門針對“充電場景”開發(fā)了“預(yù)加熱功能”——用戶設(shè)置充電時間后,系統(tǒng)會提前為電池加熱,使快充時間縮短20%。而傳統(tǒng)車企如奇瑞,則更強(qiáng)調(diào)“平臺化研發(fā)”,其熱管理研發(fā)工程師需負(fù)責(zé)機(jī)械壓縮機(jī)、電動壓縮機(jī)、冷凝器等核心部件的設(shè)計,通過平臺化模塊覆蓋不同車型,降低研發(fā)成本。
人才需求:從“單一技能”到“復(fù)合能力”的升級
隨著熱管理技術(shù)的復(fù)雜化,研發(fā)部門的人才畫像正發(fā)生深刻變化。BOSS直聘等平臺的崗位信息顯示,熱管理研發(fā)工程師的招聘要求已從“機(jī)械制造相關(guān)專業(yè)”升級為“汽車工程+熱力學(xué)+軟件仿真”的復(fù)合背景。具體來看:
- 技術(shù)硬實力:需掌握CATIA、ANSYS等設(shè)計仿真軟件,熟悉空調(diào)系統(tǒng)、電池?zé)峁芾淼暮诵脑?,具備故障分析與優(yōu)化能力(如通過測試數(shù)據(jù)診斷冷卻管路泄漏問題)。
- 跨部門協(xié)作能力:需與設(shè)計、生產(chǎn)、售后團(tuán)隊緊密配合,例如在量產(chǎn)階段解決“設(shè)計方案與工藝不兼容”的問題,或在售后階段分析用戶反饋的“冬季除霜慢”現(xiàn)象并提出改進(jìn)方案。
- 創(chuàng)新與學(xué)習(xí)能力:面對二氧化碳熱泵、浸沒式液冷等新技術(shù),研發(fā)人員需持續(xù)學(xué)習(xí),例如研究CO?系統(tǒng)的高壓特性對管路材料的新要求,或探索AI算法在熱管理智能控制中的應(yīng)用。
值得注意的是,研發(fā)部門的管理者角色更為關(guān)鍵。高級研發(fā)工程師不僅要主持技術(shù)決策,還要負(fù)責(zé)團(tuán)隊培養(yǎng)——通過“老帶新”機(jī)制、行業(yè)會議交流、內(nèi)部技術(shù)分享等方式,構(gòu)建高效穩(wěn)定的研發(fā)團(tuán)隊。某企業(yè)招聘信息顯示,其熱管理部門負(fù)責(zé)人需具備“5年以上團(tuán)隊管理經(jīng)驗”,并“主導(dǎo)過至少2個重大項目的技術(shù)落地”。
未來展望:智能化與低碳化驅(qū)動的新機(jī)遇
站在2025年的時間節(jié)點,熱管理研發(fā)部門正面臨兩大關(guān)鍵趨勢:
一方面,智能化將推動熱管理從“被動調(diào)節(jié)”走向“主動預(yù)測”。通過整合車載傳感器(如環(huán)境溫度、電池SOC)、V2X通信(獲取前方路況)、用戶習(xí)慣數(shù)據(jù)(如常用車內(nèi)溫度),研發(fā)部門正在開發(fā)“預(yù)測性熱管理系統(tǒng)”——例如,車輛在駛?cè)肷絽^(qū)前提前降低電池溫度,避免爬坡時過熱;或根據(jù)用戶到家時間,提前預(yù)熱車內(nèi)。這種“智能大腦”的升級,將使熱管理系統(tǒng)的能效提升30%以上。
另一方面,低碳化要求推動技術(shù)路線變革。二氧化碳熱泵因其GWP(全球變暖潛值)僅為1(傳統(tǒng)R134a制冷劑的GWP為1430),正成為研發(fā)重點。浙江大學(xué)龍泉產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新研究院的專家指出,隨著政策對制冷劑環(huán)保性的要求趨嚴(yán),二氧化碳熱泵的滲透率將從2023年的5%提升至2025年的20%,這將為研發(fā)部門帶來新的技術(shù)攻關(guān)方向。
從“幕后”到“臺前”,從“支持部門”到“戰(zhàn)略中樞”,汽車熱管理研發(fā)部門的角色蛻變,本質(zhì)上是新能源汽車產(chǎn)業(yè)從“規(guī)模擴(kuò)張”向“技術(shù)深耕”轉(zhuǎn)型的縮影。在這個過程中,每一個研發(fā)團(tuán)隊的技術(shù)突破,都在為用戶創(chuàng)造更安全、更舒適、更高效的出行體驗,也在為中國汽車產(chǎn)業(yè)的全球競爭力添磚加瓦。
轉(zhuǎn)載:http://www.cdweigang.com/zixun_detail/441165.html