空调和续航
成年人选择都要
各地气温正在逐渐升高 ， 春天的脚步越来越近 ， “猫冬”结束 ， 是时候开上爱车追逐春光了！

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撒欢儿去呀~丨giphy
但大家也不要高兴得太早 ， 尤其是各位开电动车的朋友们 ， 还记得在刚刚过去的冬天里 ， 被车内空调制热支配的恐惧吗？小到冻成自动关机的手机 ， 大到开了空调加热续航就蹭蹭下滑的“电动爹” ， 只要是用电的玩意儿 ， 生来就被严寒天克 。 这时候 ， 燃油车的小伙伴在角落里笑出了声……
而且我们也要居安思危 ， 毕竟很多南方城市里 ， 春天和秋天就是个摆设 ， 很可能半年之后的一场秋雨就能冻到我们怀疑人生 ， 况且南方的雨可是妥妥的“魔法攻击” ， 穿再厚也没用 。
所以 ， 电动车的“续航”和“空调加热”不可兼得的问题还是要解决的 ， 留给我们的时间已经不多了！

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“开空调吧 ， 快冷死了 。 ”“开了空调咱还能开到家么？”|giphy
不过要解决问题得先了解问题的根源：为啥电动车开空调会耗电快 ， 但燃油车开空调不耗油？盘一盘汽车冬季座舱加热的发展史 ， 这个问题就很好回答了 。
从燃油车到电动车
冬季座舱加热进化史
在只有燃油车的时代 ， 内燃机对燃油的利用效率并不高 ， 最多才能达到40% 。 这说明啥？汽油燃烧只有不到40%的能量转化成了驱动汽车行驶的机械能 ， 而剩下的60%都以热量的形式散失掉了 。 工程师们觉得这么多热量白白浪费了不合适 ， 干脆用来给座舱供暖吧 ， 还把劣势转化为了优势！正好燃油的总能量很高 ， 60%妥妥够用了 ， 所以燃油车座舱加热只是废物利用 ， 并不会影响续航里程 。

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内燃机的热效率最高只有40%
但到了电动车时代 ， 汽油变成了电池 ， 内燃机变成了电机 ， 问题就来了 。 电机对电能的利用率是很高的 ， 可以超过90% ， 也就是说用来给座舱供暖的热量只剩下不到10% ， 而且同等条件下 ， 电池蕴含的能量也不如燃油高 ， 就算把10%的能量都用上 ， 也暖和不起来啊！所以 ， 电动车冬季供暖就得另辟蹊径 。
一开始的解决方式也很简单粗暴 ， 在车上加了台电吹风或者人工小太阳不就行了嘛 ， 这俩东西同样是用电的 。 于是工程师们就在车载电路中装了一套专门用来加热的系统 ， 这种方式叫做PTC加热 。 但生活中类似的加热电器耗电是很快的 ， PTC也是如此 ， 汽车行驶和加热都要压榨电池的电量 ， 所以续航里程才会直线下降 。
后来工程师们意识到一个问题 ， 靠电动车为啥要自己生产热量呢？它可以仅仅当一个热量的搬运工嘛！于是 ， 车载热泵空调诞生了 。
热泵空调是怎么搬运热量的？
简单来说 ， 热泵空调其实就是制冷空调的反过程 ， 冬天没来暖气的时候 ， 我们临时用空调加热也是一回事儿 。 制冷空调的原理是把室内的热量搬运到室外 ， 热泵空调则是把室外的热量搬运到室内 。 这里有人要质疑了：冬天室外都快零下了 ， 哪有什么热量给你搬啊？
事实上 ， 我们平时说的“摄氏温度”再加上273.15 ， 才是物体的“热力学温度” ， 只有热力学温度达到0 ， 也就是“绝对零度” ， 才没有热量 。 大冬天的零下温度距离这个指标还差得远呢！所以我们是可以“压榨”空气中蕴含的热量的 。
那具体要如何利空气中的热量呢？先来看看两个生活中常见的现象 。
我们知道高压锅会让食物更容易被炖熟 ， 原因是气压增加会让物体的沸点升高 ， 用120℃的沸水炖肉肯定要比100℃的更容易熟 。 相反 ， 在高海拔的高原地区 ， 东西更不容易被煮熟 ， 是因为气压降低会让物体的沸点降低 ， 用80℃的水煮东西肯定要煮更久啦 。
中学物理还学过：物体从液态变为气态要吸收热量 ， 从气体变为液态要释放热量 。 那如果我们人为降低气压 ， 更多的液体会变成气体 ， 从环境吸收更多的热量；人为增加气压 ， 更多的气体会变成液体 ， 从而释放出更多的热量 。

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物质状态变化也伴随着能量转移
热泵空调就是这两个状态的不断循环 ， 而搬运热量的“工具人”叫做“冷却剂” ， 能量就是它们搬运的货物 ， 利用冷却剂的汽化和液化来实现“装货（吸收热量）”和“卸货（释放热量）” 。 下面这张图中 ， 压缩机不断抽取左边的气体送到右边 ， 相当于不断增加了右侧的气压 ， 降低左侧的气压 。 在右侧的气态冷却剂就会不断液化 ， 冷却剂就不断被迫“卸货” ， 释放出大量的热量 ， 液化的冷却剂流到左边 ， 被迫“装货” ， 重新吸收热量 ， 变为气态 ， 进入到右边 ， 这样就循环起来了 。