汽车热管理行业研究报告:乘新能源汽车东风热管理迎来新机遇

汽车热管理系统:汽车上用于调节零部件工作温度和乘员舱温度环境的零部件的集合。 系统功能:其通过散热、加热、保温等手段,使得不同零部件处于合适的工作温度范围以及乘员 舱保持适宜温度,以保障汽车的使用舒适性、功能安全和使用寿命。 系统主要组成:热管理系统主要零部件包括各类泵、阀、工质容器、热交换器、压缩机、管路、 散热器等。 系统应用场景:按需应用于发动机、变速箱、电池、电机电控和空调系统等。

油车到电车,由于动力总成发生变化,使得整车热管理在功能架构和技术方案上均产生一定变化。功能架构变化: 发动机、变速箱取消,新增电池、电机和电控。电池同时需要制热和制冷,电机电控需要制冷; 此外,纯电动汽车由于智能座舱和智能驾驶功能的提升,芯片算力大幅提升,部分车型新增了对 芯片散热的需求。主要技术方案变化: (1)乘员舱(空调系统):电车沿用了传统的“压缩机-冷凝器-膨胀阀-蒸发器”的制冷循环,区 别仅是油车的压缩机由发动机带动,电车采用的是电动压缩机,由动力电池供能驱动。乘员舱的 制热功能油车和电车区别较大,油车采用发动机运转的余热来给乘员舱加热,而电车由于取消了 发动机,需要额外新增制热功能,通常采用的有PTC加热方案和热泵方案。 (2)动力电池:动力电池的冷却方案有风冷、液冷和直冷;低温加热方案有电加热膜、PTC加热 (水暖PTC)和热泵加热等技术方案。

纯电动汽车整车热管理系统由于新增部件以及组件升级等因素推动热管理系统单车价值量大幅提 升。一方面,纯电动汽车相较于传统燃油车新增了如电池冷却器、电池水冷板、水暖PTC/热泵系 统等核心组件,另一方面原有的核心组件如压缩机、蒸发器等由于升级带来价值量的增加。 整体来看,纯电动汽车的整车热管理系统单车价值量高达7000元左右,相比于传统燃油车提升2 倍以上。

新能源汽车热管理技术持续发展升级的原因和动力:由于动力总成发生变化,新能源汽车热管理 系统的复杂程度相较于传统燃油车大幅提升,且对于整车各项性能的影响更为直接和重大。可以 说持续发展的新能源汽车行业对热管理系统的要求也在持续提升,新能源汽车产品力的提升在很 大程度上依赖于整车热管理系统性能的提升。 新能源汽车热管理系统技术持续升级迭代的方向: (1)新一代空调技术:热泵系统的渗透率持续提升; (2)热泵系统冷媒:CO2凭借着高效和环境安全性好,有望成为未来趋势; (3)集成化:整车热管理系统集成一体化程度持续提升。

热泵空调具有能耗低、效率高、冷暖一体和性能稳定等优点。与水暖PTC的“制造热量”不同, 热泵空调的制热原理是“搬运热量”,其可以将热能从低温热源泵送至高温热源,因此消耗的能 量较低。其次,热泵系统的能效比能达到2~4,而同等条件下PTC方案的能效比理论上最大为1。 热泵系统的工作循环:C处中的低温低压气态工质经压缩机压缩形成高温高压的气态工质,随后 进入乘员舱换热器释放热量并冷凝成中温高压的液态工质,然后进入节流装置变成低温低压的气 液混合工质,再进入车外换热器吸收热量蒸发为低温低压的气态工质,最后在压缩机的抽吸作用 下进入下一个循环。

2020年,大众率先在MEB平台上批量化装备了CO2热泵空调系统。消费者在购买大众MEB平台 的ID.3、ID.4 X、ID.6 X、ID.4 CROZZ和ID.6 CROZZ等车型时,可以9千元的价格选装CO2热泵 空调系统。

传统整车热管理系统各回路间相对独立的结构存在一定的不足。纯电动汽车的空调系统(乘员舱 热管理)、动力电池、电机电控的工作特性都与温度密切相关,但传统的整车热管理系统中各回 路相对独立,各个子系统独立调节,偏向于单一系统的性能最优化,但此时整车热管理系统的总 体效率未必达到最高。 集成化整车热管理系统的定义:将整车热管理系统中的各个子系统(回路)进行功能和结构上的 耦合,形成整车集成式热管理系统,实现各子系统件信息、能量的交互,更好地协调车辆各部分 之间的热负荷关系,高效利用动力电池能量,实现各系统间的协同管理。(总结:功能集成、能 量集成、设备集成、控制集成)

我们对国内狭义乘用车热管理系统的市场规模进行了测算,结果如下: 核心假设:(1)国内狭义乘用车行业销量保持低速稳定增长;(2)国内狭义新能源乘用车销量 持续增长,到2026年实现1603.36万辆的销量,对应的渗透率为64%;(3)传统燃油乘用车热管 理系统单车价值量为2200元,新能源汽车热管理系统单车价值量为7000元。测算结果:2022年中国狭义乘用车热管理系统市场空间为820.80亿元,至2026年将增长至1320.77 亿元,复合增长率为12.63%。

汽车热管理行业的参与者可以分为两类: 1、国际零部件巨头如电装、法雷奥、和翰昂等。国际巨头的行业进入时间早,先发优势明 显,技术成熟领先,产品线丰富齐全,且均具有系统化集成能力,占据当前汽车热管理行业较高 的市场份额。 2、国内热管理系统中的零部件供应商业务升级。这些企业原本深耕某一细分赛道,在单一产品 市场具有领先优势,随着当前下游的电动化持续推动和升级,抓住行业机会实现业务升级,逐步 扩展业务,提升系统化集成产品的能力。主要包括三花智控、拓普集团、银轮股份和飞龙股份等。目前四家国际巨头仍占据汽车热管理市场主要份额,国内企业正快速追赶。从数据来看,电装、 翰昂、和法雷奥四家企业凭借着先发优势占据了全球60%以上的市场份额,其中电装以接近 30%的市占率为全球汽车热管理行业的龙头。国内企业如三花、拓普、银轮、飞龙等正快速发展, 市场份额也在持续提升。

翰昂是全球知名的汽车热管理解决方案提供商。翰昂是韩国最大的车用空调系统企业,1986年由 福特和韩国万都合资成立;后成为伟世通的子公司;2015年伟世通转让全部股份后正式改名为翰 昂。 汽车热管理业务主要产品:翰昂在热管理领域同样布局全面,包括泵(电子水泵)、阀(电子膨 胀阀、多通阀、电子截止阀)、管路系统、(电动)压缩机、换热器(前端模块、空调箱)等单 一零部件以及整套热泵系统解决方案。 客户结构:2021年公司分客户的营收占比为现代(47%),福特(12%),大众(9%),通用 (6%),Stellantis(4%)。 营收和净利润:2021年翰昂实现营业收入61.80亿美元,同比下降2.17%;实现归母净利润2.59亿 美元,同比增长156.44%。(收入按Wind历史汇率换算)

法雷奥是热管理行业领先供应商。法雷奥是法国大型汽车零部件企业,包含四大业务领域,分别 为:舒适与驾驶辅助系统、动力总成系统、热管理系统和视觉系统。 汽车热管理业务主要产品:法雷奥热管理业务主要包括换热器(前端模块、空调箱、电池冷却板 等)、(电动)压缩机和热泵系统集成等。 营收和净利润:2021年法雷奥实现营业收入172.62亿欧元,同比增长6.83%;实现归母净利润1.75 亿元,同比扭亏为盈。 收入结构:2021年,法雷奥热管理业务实现营业收入39.26亿欧元,同比增长6%,占公司总营收 比例为23。

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