新能源熱管理迎廣闊增量市場。我們預計到2025年全球新能源汽車銷量有望達到1500萬輛規模，進而帶動新能源汽車產業鏈快速發展。熱管理系統為新能源汽車除去三電系統以外單車價值量最大的部件，預計單車價值量在7000-10000元，是傳統汽車熱管理系統的3倍左右，我們預計2025年全球新能源熱管理市場規模有望達到874億元。

 

高效熱管理為現行解決低溫電化學反應不活躍的最優解決方案。PTC以低成本、結構簡單、工作穩定等特點打入新能源汽車行業，但因PTC是將電能轉化成熱能，能量消耗較大。熱泵系統為現行較為高效的熱管理方案，PTC制熱的COP僅為1，而熱泵制熱時的最低理論COP也高于1，在實際中一般可以達到2-4。特斯拉ModelY高度集成熱管理系統將熱泵系統、電池冷卻系統、電機冷卻系統、電控系統通過一個八通閥實現熱量在各個子系統之間的統籌與轉移，從而最終實現熱管理效率的提升，有望推動熱泵系統的普及推廣。

 

國際廠商占據市場主導，自主廠商在關鍵零部件具有競爭力。電裝、法雷奧、馬勒、翰昂等全球性廠商占據著全球熱管理市場超過50%的市場份額，并在系統集成、標定控制等領域優勢明顯。國內主要廠商在關鍵零部件領域具有全球競爭力，2018年以來三花智控、銀輪股份等廠商不斷拿到新能源熱管理訂單，下游客戶不僅僅包含國內自主品牌廠商，同時更是切入到國際主流電動車廠商的配套體系內。我們認為，在新能源熱管理領域，國內廠商有望充分享受國內新能源汽車的發展紅利，進一步縮短與國際廠商的差距。

 

 

熱管理為新能源汽車除三電系統單車價值量最大的系統，新能源汽車高速發展為熱管理領域帶來發展契機。新能源熱管理單車價值量為傳統車3-4倍，我們預計2025年全球新能源熱管理市場規模有望達到874億元。

 

熱泵系統為現行最為高效的熱管理方案，特斯拉ModelY高度集成的熱泵熱管理系統有望引領行業的發展。我們預計熱泵系統單車價值量超5000元。國際廠商在熱管理領域占有較大市場份額，在系統集成、標的、控制等領域優勢明顯。國內主要廠商在關鍵零部件領域具有全球競爭力，有望充分受益于新能源汽車發展。

 

 

熱交換器在汽車和工程機械車輛上應用廣泛，指將熱量從熱流體傳遞到冷流體的設備。汽車上使用的熱交換器品種較多，發動機系統使用有油冷器、散熱器、中冷器，排放相關的有EGR冷卻器；變速箱和液壓系統也都有使用油冷器；空調系統有冷凝器、蒸發器、暖風散熱器。在目前電動化和智能化浪潮下，汽車的熱管理也顯得越來越重要，繼電動車之前頻發的自燃事件、冬季續航大打折扣等問題，熱管理行業確定性漸顯。對于動力電池來說，熱管理是維持適宜的溫度區間及均勻性的必要手段，適宜的溫度能夠優化汽車的安全系數、性能及壽命。

 

從安全、性能、壽命三方面衡量，新能源汽車熱管理要求更為苛刻。從安全角度考慮，當電池溫度過高時，會對電池導致一定程度的損耗甚至導致熱失控，嚴重的情況下會導致起火甚至爆炸。當電池溫度過低時（低于0℃），對電池充電會引發瞬間的高壓充電現象，將會導致電池析鋰從而造成內短路引起起火風險。

 

從性能角度考慮，當電池溫度較低時，會使得電池的活性下降，進而會降低充放電的性能。同時統一電池包中的不同模組的溫度差會導致不同模組的充放電差異，最終影響電池包的性能。

 

從電池壽命角度考慮，隨著充放電次數的增加，當電池溫度過高時，電池容量將會受到較大程度的影響；當溫度過低時，容易引發電池的析鋰現象將導致電池循環壽命大幅下降，同時會導致電池正極易出現開裂、漏液等現象，產生不可逆的損傷。

 

電池能量要求越來越高，能耗要求越來越低。而高能量密度的電芯更容易受到溫度的影響而影響其安全性能，引發熱失控，從而導致較大的損失，乘用車近些年三元電池的比例顯著上升，而高鎳三元電池高能量密度、低安全性能更加需要熱管理進行輔助支持以確保其安全性的問題。電池能耗現在逐漸是各大廠商追求的目標，當電池能耗逐漸提升，熱管理的作用就會越來越凸顯。

 

目前中高端化車型滲透率逐漸提升，熱管理的需求也會更加迫切。工信部發布的補貼指引方案中指引高續航發展，同時消費者具有里程的需求，電動車廠商持續深耕高續航領域，隨著電池能量密度上行，且中高端車型占比逐漸上升，高續航里程、高價值的車，對于熱管理的需求也會更加迫切。

 

隨著新能源汽車市場的逐漸壯大，熱管理的范圍、實現方式以及零部件都發生了較大的變化。新的車，新的熱管理系統，新的零部件，相應帶來熱管理行業的較大市場。對于傳統車熱管理系統，其包含動力系統熱管理（發動機、變速箱）以及駕駛艙空調系統；對于新能源車的熱管理，其包含電池熱管理、汽車空調系統、電驅動及電子功率件冷卻系統。相比傳統車熱管理系統，新能源汽車主要新增了電池熱管理、整車空調系統制熱環節、電驅動及電子功率件冷卻環節。

 

新能源車熱管理系統具有更高的單車價值量。新能源車熱管理價值量有顯著的提高，是攸關安全、性能、壽命的關鍵系統，隨著電池高能量密度趨勢，必然會加大投入。新能源車圍繞動力電池展開的電池熱管理及電氣化空調系統，新生零部件如電動壓縮機、PTC加熱器、電子水泵、電池冷卻器、冷卻板、電子膨脹閥。根據我們測算，新能源車熱管理零部件單車價值量為7000-10000元，為傳統汽車熱管理零部件單車價值量的3-4倍。在熱管理方案中，主要應用的零部件分為閥類、換熱器類、泵類、壓縮機類、傳感器類、管路以及其他運用較多的部件幾個大類。同時不同整車構架上方案不統一，各個需要換熱的子系統中零部件種類、搭配方式等都有較大的不同，而不同類別上相同零部件的功能相近，因此在整車方案中每個子系統中實現的換熱原理類似，單車價值量也不會相差太大。

 

隨著新能源市場逐漸興起，電動化升級給新生零部件帶來較大的純增量市場。新能源汽車在熱管理方案中運用的部分零部件種類隨著新增系統帶來一定的變化。包括電動壓縮機、PTC加熱器、電子膨脹閥、電池冷卻器、電子水泵等在內的電動車新生零部件均具有較大的增量市場。

 

（1）電動壓縮機：電動車動力源變成動力電池需要使用電動壓縮機，單個價值量由普通壓縮機300-500元提升至2000元。

 

（2）PTC加熱器：電動車無法使用發動機廢熱作為穩定的熱源，駕駛艙空調采暖需額外的熱源，PTC加熱器為先行主流方案。而對于轉換效率更高的熱泵系統，通常需要加入PTC加熱器作為輔助熱源。單個價值量在800-1500元。

 

（3）電子膨脹閥：由控制器、執行器和傳感器三部分組成，單車價值量約150-200元。

 

（4）電池冷卻器：由一個換熱主體和一個外部蒸發器組成，主要作用是引入冷媒吸收電池冷卻導管中冷卻劑熱量。單車價值200-600元。

 

（5）電子水泵：以電子集成化系統實現液體傳輸的可調性和精準性，單個價值量約100-200元。

 

電池熱管理系統：液冷的電池熱管理方案將成為首選，CO2新冷媒具備獨特優勢

 

目前受成本及技術制約，電池的熱管理按傳導介質可以分為風冷、液冷和相變材料幾條技術路線。其中風冷經濟性較高，同時對應冷卻效率較低且難以保證電池模組溫度一致。液冷冷卻的效果要優于風冷，是現階段乘用車主流使用方案，但是缺點就是成本要比風冷；相變材料目前的技術還在實驗室階段并未成熟，其換熱效率高及具有成本優勢，故是未來最有潛力的發展方向。

 

風冷：其結構簡單且成本較低，無需鋪設管路，但對應效率較低。分為被動式風冷與主動式風冷，被動式風冷指的是汽車行駛時自然吸入外部環境空氣或駕駛艙內的空氣與電池形成對流帶走熱量，主動式風冷即利用空調系統蒸發器以電池包專用蒸發器對外部環境空氣處理后進入電池包完成冷卻或加熱。其技術在國內使用較多，主要應用于早期的的乘用車及絕大多數的大巴車、物流車。系磷酸鐵鋰電池在國內動力電池中占主導地位、穩定性好以及低續航車散熱要求相對較低。

 

液冷效率高，電池溫度均勻性優異，是未來熱管理發展的主要方向。分為直冷和冷卻劑回路方案，對于直冷，即將電池包內部的板式蒸發器通入制冷劑，并接入空調制冷劑回路，利用蒸發吸熱，從而達到帶走電池包熱量的作用。代表車型有寶馬i3，奧迪A6，奔馳S400等。對于冷卻劑回路方案，其電池設計有獨立的冷卻劑（水乙二醇）回路，當溫度較低時（38-45℃），通過低溫散熱器進行冷卻，當溫度較高時（45℃以上），通過電池冷卻器Chiller與空調制冷劑回路進行熱交換完成冷卻；當電池溫度較低時，可采用加熱器如PTC對電池進行加熱。代表車型有雪佛蘭Bolt、比亞迪宋、江淮iEV7S等。

 

液冷在新能源車熱管理系統中滲透率提升。我們選取國內銷量較為靠前的新能源車型作為統計樣本，可以看出液冷憑借更為出色的熱管理效率，在新能源汽車中的滲透率逐步提高。而風冷目前主要應用于定位較低端的車型當中。

 

HFC-134a時代落幕，新冷媒大勢所趨。當前小型空調制冷劑大多仍以HFC-134a為主，但歐盟要求2017年起禁止所有生產車型的空調使用GWP>150的制冷劑，美國環保部根也將于2021年起將HFC-134a從SNAP目錄中剔除。美國杜邦與霍尼韋爾開發了HFO-1234yf(四氟丙烯)作為新一代制冷劑，德系車企質疑其安全性轉而使用CO2作為替代品，雖然兩者本身環保性能差別不大但HFO-1234yf生產過程中會產生HF、HCL及CFC等臭氧層破壞物質，日系供應商電裝等則同時開發CO2與HFO-1234yf空調系統供整車廠選擇。

 

CO2是熱泵空調最佳選擇，長期優勢明顯。使用CO2作為制冷劑的主要難點在于運行壓力達到12Mpa，需要設計全新的運行系統，而HFO-1234yf則可以完全沿用HFC134a空調系統的零部件。但HFO-1234yf只能在-5℃以上的環境下運行，而CO2在-20℃下制熱COP依然能達到2，是今后電動汽車熱泵空調的能效最優選擇。且綜合比較兩者，CO2在環保性能、安全性能、制造成本和可持續發展上均明顯占優，僅在35℃以上制冷COP上低于HFO-1234yf，可用膨脹機、噴射器、雙級壓縮中間冷卻等方式改進，因此長期看CO2空調系統擁有全面優勢。

 

CO2冷媒關鍵零部件技術日漸成熟，處于爆發前夜。三花智控當前已經形成CO2產品解決方案，如CO2膨脹閥、單向閥、氣液分離器等，其中電子膨脹閥實現了COP平均提高10％以上，獲得2107年PACE獎項。而中鼎股份具備CO2冷媒管路的技術。

 

 

新能源汽車與燃油車空調制冷原理基本一致，主要區別在于動力源由之前的內燃機轉變為三電系統，從而電動壓縮機制冷+PTC/熱泵制熱成為新的技術方案。

 

制冷劑回路主要包括壓縮機、冷凝器、膨脹閥、蒸發器這四個關鍵部件，首先，壓縮機將管路里的制冷劑進行壓縮，制冷劑以高溫高壓的氣態進入管道，在發動機艙前部的冷凝器中從氣態凝結成液態，釋放一定的熱量，隨后經過膨脹閥，液態制冷劑壓力忽然降低，然后再車廂內蒸發器中汽化，吸收大量的熱量，從而達到駕駛艙制冷效果。

 

壓縮機是制冷系統中最關鍵的一環。可將制冷劑從低壓側吸入壓縮，使其溫度和壓力升高、再泵入高壓側，往復循環。常見的汽車空調壓縮機有斜盤式（市場占比約65%）、渦旋式（25%）和旋葉式（10%），同時，壓縮機分為定排量和變排量，變排量可根據空調制冷負荷自動改變排量，運行更為經濟，同時變排量比定排量貴20%。斜盤壓縮機是往復式壓縮機的主導產品，工藝比較成熟，其能耗高，定排量400元/個，變排量500-600元/個，產品主要使用在大排量乘用車。渦旋式壓縮機沒有往復運動，效率較高，并且具有噪聲小、運轉平穩等特點，其價格在300-400元/個，適合小排量車使用。旋葉式壓縮機具有體積小和重量輕等特點，能在較小的發動機艙中進行布局，適用于微型車。

 

對于電動壓縮機，其與傳統的差別在于主要是由電池提供動力，控制器控制電機的轉速從而控制制冷量，從而達到調節溫度的作用。由于渦旋式壓縮機具有效率高、噪聲小、運轉平穩等優點，決定了它適合與高速高速電機配合使用，單個價值在2000元/個。

 

壓縮機市場集中度較為集中，奧特佳為國產品牌龍頭。從競爭格局角度來看，全球汽車空調壓縮機領域中，外資品牌仍舊占據著主導。在汽車壓縮機領域，三電、電裝、翰昂、法雷奧等外資品牌占據著全球超過50%的市場份額，尤其是電動壓縮機領域，電裝、三電、翰昂三家占據著全球超過80%的市場份額。國產壓縮機品牌中，奧特佳為國內龍頭企業，在自主品牌車型中占比較高，同時電動壓縮機在新能源汽車市場占據一定的份額。

 

 

現階段，新能源汽車的熱管理作為一個邊際技術加速迭代，短期爆發性強的細分行業，處于一個百家爭鳴百花齊放的狀態。隨著全球新能源汽車崛起，包括特斯拉市值超過傳統汽車廠商豐田，以及傳統車紛紛布局新能源汽車領域，新能源汽車未來前景越來越明朗。未來隨著熱管理方案標準化、模塊化趨勢行業集中度不斷提升，優勢廠商將逐漸脫穎而出。目前國內外廠商同處于一個競爭水平線，給予本土品牌公平競爭進入全球產業鏈的機遇。

 

各個車廠各個系統供應商對于熱管理還沒有一個明顯占優的方案，各個方案差異較大。在這種技術路線的階段，國內外熱管理供應商同步起步競爭。對于國內熱管理供應商來說，可以與老牌供應商處于同一起跑線，并且擁有本地龐大的市場優勢，在新能源汽車崛起的浪潮下，熱管理這個子行業也面臨著供應鏈重組的局面。

 

全球競爭格局：國際廠商占據著全球主要市場份額。傳統熱管理供應商系統配套能力強，依靠在傳統市場的優勢，深耕技術開發，較早的進入電動車熱管理市場，具有在一定技術水平上的領先，且能夠提供整車熱管理的解決方案；例如電裝、漢拿、法雷奧、馬勒、捷溫、三電等。根據我們測算，電裝、法雷奧、馬勒、翰昂等全球性廠商，占據著全球超過50%的市場份額。而國內主流的熱管理制造商仍舊以部件供應為主，整體的市場份額較國際廠商仍舊有一定差距。

 

電裝為全球第二大的汽車零部件集團，業務涵蓋動力系統、熱管理系統、汽車電子及電氣化系統等領域，主要的汽車熱管理產品有空調系統、動力傳動冷卻系統、壓縮機等。

 

法雷奧業務涵蓋舒適及駕駛輔助、動力總成、熱管理和視覺照明系統四大板塊，先后收購福特HVAC業務、ACH溫控業務，合并汽車空調業務，成功躋身熱管理領域第一梯隊。主要的汽車熱管理產品有空調系統、動力總成熱管理系統、壓縮機、前端模塊等。

 

韓國翰昂是全球專注于汽車熱管理系統的廠商。主要的汽車熱管理產品有空調系統、壓縮機、發動機冷卻系統及管路在內的熱管理系統全體系。

 

馬勒對應業務分為發動機活塞、濾清器、汽車空調系統三大主線，前后收購美國德爾福空調、日本國產電機，并購德國O-Flexx熱管理公司，使其熱管理業務發展較快。主要的汽車熱管理產品有空調系統、冷卻系統、壓縮機、電池調節技術等。

 

國內的新能源車熱管理廠商相對國外傳統廠商具本土配套及成本優勢，有望快速搶占新能源車熱管理市場，傳統熱管理供應商的系統優勢不再明顯，零部件級別諸多新生領域不在傳統汽車行業，給了國內熱管理供應商和傳統國際老牌供應商站在同一起跑線的機會。雖說傳統國際老牌供應商擁有多年的熱管理行業積累，國內廠商在技術上略遜一籌，近些年也表現為追趕的態勢，隨著電動化浪潮持續推進，國內廠商在具備相應優勢下有望由零部件進一步向系統拓展，成為全球整車體系下的組件供應商。國內廠商相對于國外廠商具有一定的優勢，具體的表現在：

 

（1）國內廠商有較大的發展空間，隨著全球新能源汽車浪潮逐漸加速，補貼催化及相關政策推動，中國作為新能源汽車產業鏈中關鍵一環。

 

（2）具有成本優勢，由于人工、原材料及運輸等方面的差異，國內廠商具有良好的成本管控能力，國內整車廠出于降本的考量，會優先考慮國內汽零產商。

 

（3）打入國內整車廠產業鏈更容易，國內汽零企業與本土整車廠通常已構建好良好的合作關系，對于獲得相應的訂單具有一定的優勢。

 

國內廠商加速推進，項目定點充足。隨著這波汽車電氣化的浪潮，依靠我國對于新能源汽車的政策紅利、財政補貼以及整個產業聯動，利用本土優勢及傳統業務支持，迅速搶占熱管理的市場。而誰能從前期的獲利中繼續投入研發，深入理解新能源車熱管理系統，綁定整車廠開發更精細的管控系統，繼而開發模塊化的產品，誰就能在中后期的競爭中掌握主動權，從而領導市場。