半导体致冷片、半导体制冷片(又称热电致冷片,TEC)是汽车冰箱、车载冷却器中利用珀尔帖效应实现制冷的典型技术。以下是该类板材在汽车冰箱中的主要应用特点、优点、局限性及发展趋势:
一、工作原理概述
热电制冷片、半导体制冷片,珀耳帖致冷片、珀耳帖元件由N型和P型半导体材料组成。当施加直流电时,连接处会产生温差:一侧吸热(冷端),另一侧放热(热端)。通过设计合理的散热系统(如风扇、散热器),可以将热量排出,从而实现冰箱内部的冷却。
2.汽车冰箱、半导体制冷加热小冰箱、红酒柜、啤酒冰酒器、香槟冰酒器的优势
无压缩机、无制冷剂
不使用氟利昂等传统制冷剂,环保且无泄漏风险。
结构简单,无运动部件,运行安静,振动小。
体积小、重量轻
适用于空间有限的车辆环境,便于集成到小型车载冰箱或杯架冷却装置中。
快速启动,精准控制
通电制冷,响应速度快;通过调节电流大小可以精确控制温度。
可靠性高、寿命长
无机械磨损,平均寿命可达数万小时,维护成本低。
支持制冷和制热两种模式
改变电流方向可以切换冷热端;一些车载冰箱具有加热功能(例如保温咖啡或加热食物)。
3. 主要限制
冷却效率低(COP低)
与压缩机制冷相比,能效较低(通常COP<0.5),功耗较高,不适合大容量或深度冷冻的要求。
最大温差有限
单级 半导体致冷片、单级致冷片的最大温差约为 60–70°C。如果环境温度较高(如夏季车内50℃),冷端最低温度只能降至-10℃左右,难以实现结冰(-18℃以下)。
依赖于良好的散热
热端必须有效散热;否则,整体散热性能会急剧下降。在炎热且封闭的车厢内,散热困难,限制了性能。
成本高
高性能半导体致冷片、高性能制冷片以及配套的散热系统比小型压缩机更昂贵(尤其是在大功率场景下)。
4. 典型应用场景
小型车载冰箱(6~15L):用于冷藏饮料、水果、药品等,维持5~15℃。
车载冷暖箱:兼具制冷(10℃)和制热(50~60℃)功能,适合长途行驶。
高端车辆原配配置:奔驰、宝马等部分车型配备TEC冰箱作为舒适配置。
野营/户外电源冰箱:与车载电源或移动电源配合使用,便于携带。
5、技术发展趋势
新型热电材料研究
优化Bi2Te₃基材料、纳米结构材料、方钴矿等,提高ZT值(热电效率),提高效率。
多级半导体制冷冷却系统
多个TEC半导体致冷片串联,实现更大的温差;或与相变材料(PCM)结合以提高绝缘性能并降低功耗。
智能温控及节能算法
通过传感器+MCU进行实时功率调节以扩展续航里程(对于电动汽车尤其重要)。
与新能源汽车深度融合
利用高压平台供电优势,开发高效车载冷暖箱,满足用户舒适便捷的需求。
六、总结
半导体致冷片、TEC温差电制冷片、Peltier制冷片适用于车载冰箱小容量、温和制冷、安静环保的应用场景。虽然受到能源效率和温差的限制,但在特定市场(如高端客车、露营装备、医疗冷链运输辅助)具有不可替代的优势。随着材料科学和热管理技术的进步,其应用前景将不断扩大。
TEC1-13936T250 规格
热面温度为30℃,
最大电流:36A,
最大电压:36.5V
最大Q:650W
温差最大值:> 66C
ACR:1.0±0.1mm
尺寸: 80x120x4.7±0.1mm
TEC1-13936T125 规格
热面温度为30℃,
最大电流:36A,
最大电压:16.5V
最大功率:350W
温差最大值: 68 C
ACR:0.35±0.1Ω
尺寸: 62x62x4.1±0.1 毫米
TEC1-24118T125 规格
热面温度为30℃,
最大电流: 17-18A
最大电压:28.4V
最大Q:305+W
温差最大值: 67 C
ACR:1.30欧姆
尺寸: 55x55x3.5+/-0.15mm
发布时间:2026年1月30日