提到汽車節(jié)能，很多人的第一反應是渦輪增壓、汽車輕量化等一些為業(yè)界所廣泛討論的節(jié)能技術，而除了這些以外，汽車中還有許多和熱管理技術相關的部件與油耗、能耗息息相關，例如發(fā)動機、動力電池以及駕駛艙的熱管理系統(tǒng)等等。
眾所周知，發(fā)動機熱管理之于傳統(tǒng)燃油車以及動力電池熱管理之于新能源汽車均具有十分關鍵的作用。而同樣值得注意的是，無論是傳統(tǒng)燃油車，還是新能源汽車，隨著終端消費者對舒適性體驗的需求不斷攀升，駕駛艙的熱管理都已成為必選項。與此同時，隨著燃油及排放標準的日益嚴苛以及新能源汽車對于續(xù)航里程要求的提高，在節(jié)能降耗方面，駕駛艙熱管理技術亦被賦予更多期望，相關技術正在不斷更新?lián)Q代以滿足更高要求。那么，業(yè)界有何種成熟的駕駛艙熱管理技術正在蔓延而我們卻未意識到？
汽車的中央暖通空調（HVAC）如今已逐漸成為新車的標配。這一產品在炎熱或寒冷的季節(jié)，通過汽車空調系統(tǒng)調節(jié)駕駛艙內的溫度，以保證車內人員的舒適性和安全性。有資料顯示，盡管尚不清楚暖通空調在中國新車上的確切滲透率是多少，但在中國銷售的大多數(shù)車型都已配備這一系統(tǒng)。不過，值得注意的是，盡管暖通空調是當前駕駛艙熱管理使用較多的一種方式，但站在節(jié)能減排的角度來看，駕駛艙熱管理還需要尋找更多更有效的方式。
對汽車有所了解的人都知道，在傳統(tǒng)燃油車中，借助HVAC系統(tǒng)進行車內溫度的調節(jié)會增加車輛的油耗。相關資料顯示，根據(jù)美國國家可再生能源實驗室(NREL)的一項研究，空調的使用占美國傳統(tǒng)輕型汽車油耗的5.5%。根據(jù)中國路況測試不完全統(tǒng)計，暖通空調普遍增加了約10%的汽車油耗。由此可見車內空調系統(tǒng)之于汽車油耗的影響。
在新能源汽車中，暖通空調對于電池能源的消耗比率，即對純電續(xù)航里程的影響，遠遠大于其對傳統(tǒng)燃油車燃油消耗的影響。專注于汽車駕駛艙以及其它熱管理系統(tǒng)研究的Gentherm捷溫公司數(shù)據(jù)顯示，開啟中央空調會降低續(xù)航里程高達50%。因此，動力系統(tǒng)電動化程度越高，車載暖通空調所帶來的影響也就越明顯。
由此不難看出，當前的駕駛艙熱管理系統(tǒng)還需要進一步優(yōu)化，而這些優(yōu)化又必須在不影響甚至是進一步提升駕乘人員舒適性體驗的前提下進行。正是基于這一需求，溫控座椅系統(tǒng)開始引發(fā)業(yè)界的廣泛關注。
Gentherm捷溫公司在相關資料中指出，沒有一個其他構件能像座椅一樣和我們有大面積的身體接觸，在冬季條件下，我們通過座椅散發(fā)過多的身體熱量，所以會感到寒冷。在夏季，當我們帶著外界的熱量上車時，汽車內飾由于光照被加熱的座椅使我們感到灼熱，座椅在溫控舒適性方面有相當大的影響。
溫控座椅不同于中央空調，它并非通過加熱或冷卻車內空間來最終實現(xiàn)駕乘人員的舒適性，而是通過與駕乘人員直接接觸的座椅以更為直接的方式進行溫度管理，將冷/熱能在身體最敏感的部位進行傳導。美國再生能源實驗室（NREL）在不同車型，不同氣候條件下進行了多年測試，最新的數(shù)據(jù)顯示駕乘人乘坐空調座椅時在體感相同舒適的情況下，中央空調可以相應調高或者降低2.61攝氏度。進而減少了傳統(tǒng)空調系統(tǒng)所帶來的能量損失，以最小的能耗達到舒適的最大化，從而也降低了二氧化碳排放量。值得一提的是，由于采用的是分布式加熱和冷卻技術，溫控座椅還能夠適應多變的座椅位置，而這無疑迎合了日益火熱的自動駕駛汽車領域對于車內熱解決方案提出的新要求。
為整個駕駛艙降溫所需能耗與乘客降溫所需能耗對比（圖片來源：Gentherm捷溫 www.Gentherm.com）
不過，溫控座椅技術并非近兩年才出現(xiàn)的新技術，至少在20年前便有企業(yè)看到了這一領域所具備的潛力。據(jù)了解，大約從上世紀九十年代末以來，Gentherm捷溫便開始了溫控座椅的研究。其主動加熱制冷座椅首次在林肯領航員2000車型中投入使用，這是全球第一套在汽車上有效制冷和加熱、可獨立調節(jié)的空調座椅系統(tǒng)；到2004年4月，該公司成功將其空調座椅系統(tǒng)安裝在第一百萬輛汽車上；而據(jù)最新數(shù)據(jù)顯示，，其主動加熱制冷座椅系統(tǒng)去年的銷量已經達到了350萬只，有效減少了2.5x1012 克二氧化碳排放。主動制冷座椅正在為世界做貢獻。2017年中，其座椅加熱系統(tǒng)和座椅加熱通風系統(tǒng)的全球銷量更是達到了8000多萬只的規(guī)模。溫控座椅系統(tǒng)的市場熱度由此可見一斑。
除了溫控座椅之外，Gentherm捷溫還研發(fā)了許多其它個性化溫控系統(tǒng)，從而擴展了其他與乘客有接觸的部件的熱舒適性管理。
具體來看，利用相關技術，Gentherm能在不同材質的方向盤中利用電阻絲加熱，使駕駛員的手不再冰冷。而且當頸部加熱器產生的熱空氣圍繞在頸部時，僵硬的頸部也得到放松；在車內飾表面，例如：車門、車頂或扶手，集成有加熱元件，將駕駛員溫暖地包圍起來；此外，車內熱舒適性還可以通過加熱或制冷的杯托和車載冰箱得到提升，這樣咖啡能保溫，冷飲也能在行駛中保持涼爽。近兩年，以上種類的產品熱度也已呈現(xiàn)出不同程度的提升。主流歐洲汽車制造商，如奧迪，已經將此類技術帶到終端消費者的生活中。國內前沿汽車制造商也有諸多即將量產項目。
總之，相對于傳統(tǒng)的中央空調，分布式加熱和冷卻系統(tǒng)，尤其是溫控座椅系統(tǒng)在節(jié)能減排方面表現(xiàn)更佳，未來增速有望提高。有業(yè)內人士指出，未來座椅加熱和其他分布式熱舒適技術使用量將繼續(xù)增加，隨著中國市場的逐漸成熟以及消費者對熱舒適產品的日益熟悉，技術的吸收速度將不斷提高。
不久的將來，以電動汽車和電氣化車輛為主的分布式加熱和冷卻技術將成為整車氣候戰(zhàn)略的普遍應用，個性化的微氣候系統(tǒng)—加熱、通風、制冷座椅系統(tǒng)有望成為局部溫控的標準配置，以座椅為中心的車內舒適系統(tǒng)正在逐步形成規(guī)模。如果按照目前燃油車市場的自然發(fā)展，溫控座椅的市場占有率可從2017年的23%提升至2030年的35%；如果綜合考量電動汽車的強勁發(fā)展勢頭，溫控座椅的市場占有率有望從2017年的23%飆升至2030年的55%。
