1. L'essence de la « gestion thermique » des véhicules à énergies nouvelles
L'importance de la gestion thermique continue d'être mise en évidence à l'ère des véhicules à énergies nouvelles.
La différence de principes de fonctionnement entre les véhicules thermiques et les véhicules à énergies nouvelles (NEV) favorise fondamentalement la modernisation et la refonte du système de gestion thermique. Contrairement à la structure simple des anciens véhicules thermiques, principalement axée sur la dissipation de la chaleur, l'architecture innovante des NEV complexifie la gestion thermique et lui confère la responsabilité cruciale d'assurer la durée de vie de la batterie, la stabilité et la sécurité du véhicule. Ses performances, tant en termes de performances que de performances globales, sont devenues un indicateur clé de la qualité des véhicules. Le moteur à combustion interne, de structure relativement simple, est le cœur motorisé d'un véhicule thermique. Ce moteur produit de l'énergie pour la propulsion. La combustion de l'essence génère de la chaleur. Les véhicules à énergies nouvelles peuvent ainsi utiliser directement cette chaleur résiduelle pour chauffer l'habitacle. De même, l'objectif principal de la régulation de la température du système de propulsion des véhicules à énergies nouvelles est de refroidir les composants critiques afin d'éviter leur surchauffe.
Les véhicules à énergies nouvelles sont principalement basés sur des moteurs à batterie, qui perdent une source de chaleur importante (le moteur thermique) lors du chauffage et présentent une structure plus complexe. Les batteries, les moteurs et un grand nombre de composants électroniques des véhicules à énergies nouvelles nécessitent une régulation active de la température des composants essentiels. Par conséquent, les modifications apportées au cœur du système d'alimentation sont les raisons fondamentales de la refonte de l'architecture de gestion thermique des véhicules à énergies nouvelles, et la qualité de ce système détermine directement les performances et la durée de vie du véhicule. Trois raisons principales expliquent cela : 1) Les véhicules à énergies nouvelles ne peuvent pas utiliser directement la chaleur résiduelle générée par le moteur à combustion interne pour chauffer l'habitacle comme les véhicules à carburant traditionnel ; il est donc indispensable d'ajouter des résistances PTC pour le chauffage (Réchauffeur de liquide de refroidissement PTC/Réchauffeur d'air PTC) ou des pompes à chaleur, et l'efficacité de la gestion thermique détermine l'autonomie. 2) La température de fonctionnement optimale des batteries au lithium pour les véhicules à énergies nouvelles se situe entre 0 et 40 °C. Une température trop élevée ou trop basse affecte l'activité des cellules et peut même réduire la durée de vie de la batterie. C'est pourquoi la gestion thermique des véhicules à énergies nouvelles ne se limite pas au refroidissement : le contrôle de la température est primordial. La stabilité de la gestion thermique garantit la durée de vie et la sécurité du véhicule. 3) La batterie des véhicules à énergies nouvelles est généralement intégrée au châssis, ce qui limite son volume. L'efficacité de la gestion thermique et le degré d'intégration des composants influent directement sur l'utilisation du volume de la batterie.
Quelle est la différence entre la gestion thermique des véhicules à carburant et la gestion thermique des véhicules à énergies nouvelles ?
Comparativement aux véhicules thermiques, la gestion thermique des véhicules à énergies nouvelles (VE) a évolué du simple refroidissement vers la régulation de la température. Comme mentionné précédemment, l'intégration de batteries, de moteurs et de nombreux composants électroniques dans les VE exige le maintien de ces composants à une température de fonctionnement optimale pour garantir leurs performances et leur durée de vie, ce qui complexifie la gestion thermique des véhicules thermiques et électriques. Le rôle de la gestion thermique a donc évolué du refroidissement vers la régulation de la température. Les contraintes liées au chauffage en hiver, à la capacité des batteries et à l'autonomie ont incité à l'amélioration continue des systèmes de gestion thermique des véhicules électriques afin d'optimiser leur efficacité énergétique. Cette évolution complexifie la conception des structures de gestion thermique et entraîne une augmentation constante du coût des composants par véhicule.
Avec l'électrification croissante des véhicules, le système de gestion thermique des automobiles a connu une transformation majeure, et sa valeur a triplé. Plus précisément, le système de gestion thermique des véhicules à énergies nouvelles comprend trois parties : « gestion thermique de la commande électrique du moteur », « … »gestion thermique de la batterie« et la gestion thermique du poste de conduite ». Concernant le circuit moteur : la dissipation thermique est primordiale, notamment celle des contrôleurs de moteur, des moteurs, des convertisseurs CC-CC, des chargeurs et autres composants ; la gestion thermique de la batterie et du poste de conduite requiert un chauffage et un refroidissement. Par ailleurs, chaque élément responsable des trois principaux systèmes de gestion thermique possède non seulement des exigences de refroidissement ou de chauffage indépendantes, mais aussi des températures de confort de fonctionnement différentes, ce qui complexifie la gestion thermique globale du véhicule à énergie nouvelle. La valeur du système de gestion thermique correspondant s’en trouve également considérablement augmentée. Selon le prospectus des obligations convertibles de Sanhua Zhikong, le coût d’un système de gestion thermique pour un véhicule à énergie nouvelle peut atteindre 6 410 yuans, soit trois fois plus que celui d’un système pour véhicule thermique.
Date de publication : 25 juillet 2024
