热管理模块愈发得到客户关心，传统燃油车和新能源车对热管理的要求并不相同。对于传统内燃机汽车的热管理系统中，热管理的目的主要是两项：在寒冷天气，迅速暖车实现冷启动。在高温天气，防止发动机“开锅”。新能源汽车热管理的目的：舱内供热、为三电系统提供合适工作温度。
传统内燃机汽车热管理系统架构：传统汽车热管理系统也围绕着 发动机冷却进行。热管理模块拆分成发动机、空调、进气三个子版块。
新能源汽车热管理系统包括座舱热管理、电池系统热管理以及电 机电控冷却系统三部分构成。新能源车无发动机作为热能来源，同 时新增了电池热管理系统，另一方面电池以及功率元件性能对温度 的敏感性，拉动 Chiller 换热器、冷却班、电子膨胀阀、电子水泵、 电子水阀、电动压缩机等零部件的需求，同时新增 PTC 加热器或热泵系统。
汽车热管理未来发展趋势：智能化、集成化。
特斯拉采用四通阀/ 八通阀的工业设计，实现高效的热管理系统;华为推出了智能化、 集成化的热管理 TMS 方案。伴随着充电/快充加热系统、电池低温 交流加热技术、电池低温自加热技术、燃油辅助加热系统等，未来热管理技术将继续迭代。
二、传统燃油车和新能源车热管理目的
1、发动机热管理目的：冷启动顺利，防止“开锅”
对于传统内燃机汽车的热管理系统中，热管理的目的主要是两项：
1.寒冷天气，迅速暖车实现冷启动。
2.高温天气，防止发动机“开锅”。传统内燃机汽车当发动机熄火一段时间后，此时发动机已经冷却，其温度低于 正常工作温度，机油由于重力作用回流到油底壳。车辆再次启动时，需要通过机油 泵将油底壳中的机油重新通过油道输送至各个运动部件和摩擦副中，并建立、保持 一定的油压。
而在冬季寒冷地区，比如东北-35℃下，汽油的雾化性极差，启动时必须喷射远 高于正常启动的油量才能够获得有条件燃烧的混合气，并且点火困难，低温启动时 间明显较长，一般来说-35℃在 15s 内启动成功都属正常现象，缸内直喷对于冷启动 性能会有所改善。
由于机油温度很低，粘度变大，在低温工况下很难快速润滑发动机各零部件， 所以需要时间来提升油温；另外一方面，发动机内部各零件的间隙较大，需要经过 时间预热，预热膨胀后才能逐步达到规定间隙，如果在机油输送和油压建立的过程 中，部件之间尚未形成油膜，尤其是缸盖中的气门液压挺柱，需要经历充油的过程，此时气门间隙较大，气门闭合落座时将产生正常的机械“哒哒”声。
冷启动困难引起的机械磨损对于发动机的影响是非常严重的，发动机 80%以上的磨损都是在冷启动阶段造成的。
冷启动喷油量示意图
启动转速上升情况
“开锅”是指防冻冷却液沸腾，呈现出“水被烧开”的状态。冷却液在正常的状态 下是不会达到沸点的，如果出现“开锅”情况那就意味着冷却液失效、循环冷却系统 故障等热管理问题。
近年来，国内汽车行业迅猛发展，涌现出不少自主品牌，热管理问题也日益突 出，在空间有限的发动机舱内布置冷却模块必然会对冷却空气的流动造成很大阻 碍，导致可能出现局部过热、冷侧空气流动不良等问题。如果整车厂对冷却系统换热器的选配没有经过合理的计算分析，就去选择换热 器和风扇，这会导致冷却模块之间的匹配以及冷却模块与发动机之间的匹配出现问 题，导致低速工况或爬坡等极限工况出现冷却液温度过高，进而导致发动机“开 锅”。进一步导致连杆、活塞、活塞环等部件的强度降低或者变形，以至于汽车难以 承受正常的驾驶负荷以及破坏各零件间的正常工作，影响整车工作的可靠性。
常见的“开锅”原因及故障表现
2、新能源车热管理目的：舱内供热，为三电系统提供合适工作温度
传统内燃机热效率可以达到 40%左右，通过有效的热管理系统可以回收发动机 产生的余热，提供给驾驶舱进行供暖。但是，新能源汽车没法利用燃烧产生的热 量，主流制热方案有空气（风暖） PTC、水暖 PTC 和热泵空调等。PTC 热敏电阻型加热系统的发热原理简单，是依靠电流通过电阻生热，纯电动 汽车上用的 PTC 是一种半导体热敏电阻。
PTC 的特性是随着温度的升高 PTC 材料的 阻值也会升高，这个特性决定了恒电压情况下，PTC 加热器在温度低的时候加热 快，而温度上后阻值变大，电流变小，PTC 消耗的能量变少，这样就能保持温度相 对恒定。
某水暖 PTC 机构示意图（左）；某风暖 PTC 结构示意（右）
PTC 水暖往往和电机冷却水路并在一起；风暖 PTC 就是直接将 PTC 安装在驾驶 室的暖风芯体处，通过鼓风机将车内空气循环起来并通过 PTC 加热器，直接加热驾 驶室内的空气，结构相对简单 。PTC 技术具有成本低、制造工艺简单、加热迅速等优点，但是采用 PTC 对电动 车供暖会严重削减汽车的续航里程，并且 PTC 技术的 COP 小于 1，效率较低。在此背景下，热泵技术更为所关注。
从原理角度上讲，热泵核心原理就是逆卡诺循环， 热泵消耗的功可以使环境中的热量迁移到高温热源上，其效能系数大于一并不违反 热力学第一定律，即能量守恒定律，因为高温热源所吸收的热量不仅仅来自热泵所 消耗的功，也来自低温热源（即大气环境）中的热量。而 PTC 技术从能量转化的角 度仅仅是电能转变成热能，所以 COP 值在理想情况下最高也只能达到 1。
逆卡诺循环温熵图（T-s 图）左；逆卡诺循环示意图，右
动力电池高效工作温度区间较窄，热管理系统是维持电池性能和安全的关键。20-35℃是动力电池的高效工作温度区间，温度过低导致电池充放电功率性能下降， 缩短续航里程；温度过高 45℃会产生电池热失控风险，威胁整车安全。
不同温度下锂电池的放电电压 （左）；不同温度下单体最低电压随时间变化（右）
另一方面，电动车动力电池要求温控均匀一致，过大的差异会造成内耗，降低 电池充放电循环效率，影响电池的功率和能量发挥，严重时还将导致热失控，影响 系统安全性与可靠性。
为了使电池包发挥最佳的性能和寿命，需要对电池进行热管 理，通常需要复杂、精细的冷却回路，维持电芯温度一致性，将电池包温度控制在 合理的范围内。
锂离子动力电池组分材料的热失控反应机理
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