特斯拉Model 3开始利用热管理来回收驱动电机产生的热能，更甚至在驱动电机不旋转时，使用所谓电机堵转技术产生热能，当作热源使用。当然这个过程是根据车辆不同工作模式，控制驱动电机是否输出电磁转矩。在不产生电磁转矩时，驱动电机就相当于一个加热绕组。而在特斯拉在Model Y的设计中，则取消了高压的PTC（水热的在Model3上已取消），只配置了一个低压的PTC集成在空调系统鼓风机里面。而车辆热泵系统包括压缩机，机舱冷凝器，机舱蒸发器，机舱鼓风机和冷却器，并且把电池系统、功率电子PCS+驱动系统和整车的系统回路整合在一起。下面我们来看一下这些设计是如何来实现的。

　　通过对整个热管理系统进行重新设计，特斯拉制造了一个热管理系统的「大脑」来统筹整个热管理系统的运转。特斯拉工程师给这个「大脑」取了一个名字，叫 Superbottle。Superbottle 是一个六向控制阀，通过电控调节液路的流向，Superbottle 实现了对相互独立的子系统的统一管理。通过一个六向控制阀电控调节液路的流向，特斯拉第一次把全车的热管理子系统统一管理起来。

　　在冷却模式下，Model 3 的电池组热管理系统和电机冷却系统相互独立。电池组冷却液从冷却装置流出，冷却整个电池组后经过 Superbottle 的管路流回冷却装置；电机冷却液从冷却装置经过 Superbottle 流入电机总成，流出后回到冷却装置。

　　（2）在加热模式下， Superbottle 将电池组液路和电机液路串联起来电池组冷却液经过 Superbottle 流入电机总成，流出后经过冷却装置（此时不工作）回到电池组。也就是说，在加热模式下，特斯拉通过利用电机产生的废热（车辆运行）或堵转（车量停止，此时电机绕组当作加热电阻使用）来为电池组加热，就像燃油车收集发动机废热给驾驶舱供热一样。

　　特斯拉实际上是利用电机堵转所产生的热量来为电池加热，这是一种不需要电阻加热的新解决方案。特斯拉选择将电机堵转发热，电机堵转功率的大小根据电池包需要的温度由热管理系统来调节。每个驱动电机最高可用 7kW 的热功率来满足了加热需求。这个时候，电机扮演的角色变成了热管理加热装置。

　　在Model Y上配置了一个低压的PTC集成在空调系统鼓风机里面。而车辆热泵系统包括压缩机，机舱冷凝器，机舱蒸发器，机舱鼓风机和冷却器，并且把电池系统、功率电子PCS+驱动系统和整车的系统回路整合在一起。

　　特斯拉把12V PTC也作为热泵系统补充的一个拼图，从成本和产热的功率角度，把PTC完全作为了绿叶。

　　COP=1~2：温度范围在-10℃~10℃之间，会启动混合模式，这时候热量有自12VPTC，然后一部分自热泵

　　实际上这12种模式，是车辆进行自己操作的，主要的输入参数包括车主所需要行驶的目的地和路线、环境（温度）、天气（湿度）、车辆的内部参数（包含电池SOC、Soh、热管理的运行参数）等等，这里面是一个很精致的过程，可能在实验验证环境会有不同工作模式和需求的界定和划分。实际做出来可能不止这么多，或者进行一定程度的简化，这个弄法也只有在上层里面用高算力算完，然后把命令逐个分发下去。

　　而之前电机余热发热的模式，在以上的具体模式中其实也是存在的，就是把压缩机的用法也同样做了迁移，进入了高损耗模式。我觉得，特斯拉这样打透部件的用法，真的是把零部件上逼到了角落里面，你只要有硬件设计和制造的know how就可以了，具体怎么用，你别管，我来。按照基本的质保和寿命条款来走，后续处理根据软件的做法来调节。

　　通过这个热泵系统，特斯拉似乎想建立起一个缜密的“热能产生与热能收集系统”，从仅利用电池电能产热（电池包级only on battery level）、到利用电池产热+利用电机电控余热产能（on whole vehicle level，整车级）、再到现在的利用电池产热+利用车内各处可以产热的部件+环境产热（both car and enviroment，延伸到车以外）；在环境极低的环境下，利用电机堵转给电池进行加热等这些都需要能够进行软件上的精准控制为基础。

　　从8向换向阀到12种工作模式的自动控制到驱动电机堵转热管理技术，无一不透露特斯拉热管理的创新的气息，这已成为特斯拉黑科技的标配。而特斯拉Model Y的引领效应，可能加速热泵空调和驱动电机堵转技术在电动汽车上的应用。

　　在低温条件下，电动车需要面临乘客舱需要加热，电池需要加热的问题。从电池的性能上来讲，电池怕冷不怕热。在低温条件下，电池下续航会大大降低，功率也会大大折扣.

　　从上表可以看出来，特斯拉的热管理技术是在不断优化的。Model S/X是第一代热管理技术，采用直接PTC加热，Model 3开始收集功率电子的余热来为电池加热，这是第二代管理系统，Model Y在热管理系统上引入了一个非常重要的热管理方式-热泵，马一龙在推特上对这个热泵大吹特吹了一番，其实特斯拉也并不是最先使用热泵的主机厂。

　　对有发动机的汽油车或者混合动力车，驾驶舱和电池的加热从来都是一个问题。发动机的热效率到40%已经是极其困难了，也就是说绝大部分热被没有用来做有用功，被浪费掉了，这部分废热用来加热驾驶舱和电池包绰绰有余，同时还提高了整车能耗。对燃料电池纯电动汽车来说，与内燃机相似，燃料电池的发电效率在50-60%左右，余热也能充分利用。但是对锂离子纯电动车而言，能够利用的废热只有电机和逆变器的冷却废热，但是电机的效率轻轻松松到80-90%，这点废热和发动机的废热比起来就是毛毛雨了。

　　PTC加热是直接加热冷却液或着薄膜来加热电池，能量的最大效率也就是100%，也就是说1kJ的电池能量最多只能转换成1kJ的热量，而热泵的效率可以达到200-400%，因此热泵的加入能大幅提高电池的能量利用效率。一个直接数据就是，改款后加入热泵的Model3，续航多出了31mile的续航，提升了9.6%。

　　所以从上面的5个步骤可以发现，整个系统的效率为(冷媒从空气中吸收的热量+空压机对冷媒做的功)/空压机的功耗，很容易超过100%，外界温度过低的话，冷媒蒸发温度与环境温差过小，吸收的热量比较少，因此低温环境下，热泵效率要小很多，这是很多控制策略中，环境温度低于-10°，就不采用热泵，直接高压PTC加热。

　　一般可以用所转换热量与输入能量之间的比值COP(能效比)来衡量空调器性能的好坏，COP越高说明空调的转化效率越高、越节能。PTC制热的COP仅为1，而热泵制热时的最低理论COP也高于1，在实际中一般可以达到2-4，即相同能耗下产生的热量是PTC的2-4倍。

　　仍以续航300km带电35kw的典型电动车为例，使用热泵空调将加热功率下降至1kw，则续航里程减少为233km，远高于PTC制冷的192km。可见在动力电池没有突破性进展的情况下要保证低能耗制热，热泵空调是为数不多的有效技术。

　　油管上面Munro对modelY进行了详细的拆解介绍，按照Munro的意思热管理部分是他觉得整车里面最有意思的部分，建议所有的OEM进行对标学习。他将整个热管理系统叫总成，因为集成度非常高，紧凑，整个热管理核心部分不到一个手提箱大小，如下图所示。

　　冷媒模块主要包含气液分离器，水冷冷凝器，蒸发器及冷媒支架。Munro在视频中特别提到气液分离器采用搅拌摩擦焊。

　　该款温控组件需要调整车辆不同部件的温度，该系统自身的温度变化幅度较大。随着时间的推移，热、冷温度将开始弱化汽车部件。在制造阶段，若该类部件暴露在过高的温度下，这类问题就更明显了，这就是特斯拉采用部分SpaceX级方案的原因了。

　　特斯拉选择对制冷部件的铝制部分采用搅拌摩擦焊技术。Munro表示：“该方案可将两个部件的铝制部分及部分其他材料焊在一起，但对铝制材料而言，该技术最适用。事实上，焊枪的旋转非常快，搅拌摩擦焊可轻松将两块金属材料焊接在一起。然后再处理下外部边缘处即可。通常，该技术在铝材处于塑性状态(plasticstate)或触变状态时将其紧紧地粘合在一起。”

　　冷媒支架可以说是冷媒系统中最核心的部件，冷媒支架直通冷媒不通冷却液，通过不同的膨胀阀及电磁阀来控制冷媒经过不同热交换器。在不同的状态下面温度不一样，经过空压机后的冷媒，高温，经过膨胀阀的冷媒，低温。冷媒支架在这样的循环高温低温下很容易热胀冷缩而且引起支架损坏。特斯拉的工程师考虑到这个问。