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和燃油車不同，由于沒有了來自發動機的熱量，純電動汽車冬季需要額外的加熱系統來維持車廂內以及電池的適宜溫度。電動汽車加熱器在這時候就表現了它的優勢。冬季續航衰減問題，是很多人目前階段不愿選擇純電動車的一個重要原因。Z簡單的電熱元件（PTC heater）雖然便宜可靠（不計熱量損失的話，1kW的電能制1kW的熱），但造成的冬季純電動車續航減少可達50%，影響相當之大。有些純電動車車企選擇了為寒冷地區用戶提供加裝小型燃料燃燒取暖系統的選項，雖然務實，但是違背了純電動車（作為一個子系統）零排放的一貫口號，說出去著實不好聽。相比而言，熱泵技術在不增加汽車這個子系統排放的同時，對目前的汽車空調系統做有限的改動，可以提供比電熱元件更高效的制熱（從空氣中吸熱），對純電動汽車來說有巨大的吸引力。
熱泵制熱本質上和空調制冷是同樣的原理。不同在于空調是通過制冷劑在蒸發器蒸發從室/艙內環境吸熱，再把吸走的熱量以及壓縮機做的功一起通過制冷劑在冷凝器的冷凝向室/艙外環境排出；而熱泵則反之，從室/艙外環境吸熱，向室/艙內放出吸取的熱量以及壓縮機做的功。正常情況下，熱泵制熱量一定大于壓縮機用電量，因此比電熱元件更節能。由于吸熱放熱位置的顛倒，在普通汽車空調系統的基礎上，熱泵的實現需要額外的改動。
在家用空調熱泵中，通過四通閥可以決定壓縮機排氣口和進氣口是通向室外換熱器還是室內換熱器，實現循環制冷劑流向的逆轉和制冷制熱的切換：
然而，適用于家用空調的四通閥到了汽車充滿振動的環境中，可靠性很難得到保證；膨脹閥通常只能在單一方向使用，而且制冷制熱模式需要的膨脹閥開度也會不同；由于制冷劑的逆轉制冷制熱的切換，換熱器的設計也需要進一步優化來達到更高的效率。目前熱泵在純電動車上的應用目前面臨的主要待解決問題有：
成本。各種額外的控制閥，膨脹閥，管路，換熱器顯著提高了成本。通過特殊的設計使得不同部件可以整合在一起，或者在制熱制冷兩種模式可以重復使用，是降低成本的可能方向。
蒸發器空氣側結霜和除霜。在環境溫度較低的時候，制冷劑和蒸發器表面溫度會低于0度，使得空氣中的水分在蒸發器空氣側結霜，就像冰箱一樣。結霜會堵塞蒸發器，使得空氣流量下降換熱效率降低，進而降低了熱泵運行效率，因此熱泵需要時不時進行除霜。如何“安靜”地進行除霜而不影響用戶舒適度，何時開始除霜，何時終止除霜重新開始熱泵制熱，都是研究熱點。熱泵除霜時，有電加熱的輔助對用戶體驗相當有益。
低溫環境下熱泵制熱量降低，效率降低，制熱需求卻隨著溫差加大上升，導致制熱量不足。更需要熱量的時候，可能是熱泵表現變差的時候，也是個大問題。極端環境下，使用電熱元件加熱（基本無視環境影響）可能更加合適。
系統在制熱和制冷模式下的制冷劑更佳充足量有差異，不加處理，熱泵或者空調性能會達不到Z優。
系統切換時的flash fogging。對于兩換熱器系統，當制冷切換為制熱模式時，蒸發器上積累的水會在制熱模式時迅速被蒸發，暖濕空氣進入艙內接觸到溫度較低的玻璃時便會冷凝嚴重影響駕駛員視線。上邊介紹的電裝設計可以有效避免這個問題。
常用制冷劑低溫條件下飽和壓強過低。會有低于大氣壓的危險，導致空氣進入空調系統；壓縮機效率下降。青島瓦特電器有限公司專業生產各種家用商用PTC加熱器廠家。
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