根据电动汽车运行特点和跨临界CO2制冷循环特性,本文采用理论分析与实验研究相结合的手段对CO2热泵型电动汽车空调系统进行研究,对系统性能进行测试和优化,对系统性能变化规律及关键影响因素进行探究。旨在为后续CO2热泵型电动汽车空调系统性能的研究和提升提供理论依据和参考建议。基于热力学方法,对跨临界CO2经典循环系统（TCRS）、带中间换热器的跨临界CO2循环系统（TCRSI）、带喷射器的跨临界CO2循环系统（TCRSE）及带中间换热器和喷射器的跨临界CO2循环系统（TCRSIE）进行理论分析,研究压缩机排气压力、气冷器出口温度以及蒸发温度对四种系统和系统中喷射器性能的影响。结果表明,与TCRS相比,TCRSI、TCRSE及TCRSIE在最优排气压力下的性能均提升,在制冷工况下最优COP分别提高3.3%、25.1%和22.7%,在制热工况下最优COPh分别提高1.2%、16.9%和13.5%。虽然TCRSE性能提升最明显但是不稳定。喷射器的引射比与升压比呈现出近似反比关系,但是两者的提高均有利于系统性能的提升。基于理论分析结果,设计搭建并调试CO2热泵型电动汽车空调实验系统。名义工况试验结果表明四种系统中TCRSE和TCRSIE工程应用性较强。研究车外侧入口风温和车外侧迎面风速对系统以及系统中喷射器性能的影响。实验研究结果表明,在本文进行的实验工况下,TCRSIE性能始终优于TCRSI且稳定性较好,制冷量平均提高9.04%,COP平均提高11.97%,制热量平均提高10.11%,COPh平均提高6.59%。中间换热器可以使节流前温度降低,压缩机吸气温度升高,也可以使系统最优排气压力降低。喷射器可以使压缩机吸气压力提高,压缩机效率提高。理论分析结果与实验研究结果具有良好的一致性,但是实验研究结果与理论分析相比,COP在数值上有所降低。从工程应用角度考虑,建议在电动汽车上采用带中间换热器和喷射器的CO2热泵型电动汽车空调系统。