新能源车热管理行业专题报告

新能源车热管理行业专题报告1.新能源车成长期奇点将至新能源车行业成长前景广阔。受国内外环保和产业政策扶持、电动车相关技术取得应用级突破以及消费者对电动车接受度增加等因素影响，全球新能源车行业发展迅速。2021年全球新能源车型累计销售650万辆，同比增长108%；中国新能源车销售350万辆，同比增长165%；国内市场渗透率从2020年的5.2%迅速增长至2021年的13.4%。从车型来看，特斯拉

Model3和ModelY仍是最畅销的纯电车型，国内车企进步迅速，五菱宏光主打低端车型得到热捧，比亚迪依托王朝系列新能源车

型已位居全球第二大新能源车企。新能源车相比传统燃油车有诸多不同，基于新能源车行业的蓬勃发展，全新的产业链机遇不容忽视，其中热管理领域非常利于传统家电企业介入。我们认为2021年或将成为新能源车行业爆发性增长的奇点，行业在未来5-10年会快速步入成长期，判断依据主要有以下三个方面：1.1.消费端：安全、舒适和经济性优势凸显新能源车作为交通工具，三大基本需求的竞争优势已初现。我们认为除高端汽车外，无论是燃油车或新能源车，大众消费者对于汽车的核心消费诉求主要有三个：安全性、舒适性和经济性。能更好满足这三类核心需求的车型，就会得到大众消费者的青睐。由于电动车架构与燃油车区别较大，因此也带来两个全新的高价值产业链（智能驾驶和热管理）。电动车的电子和电气化程度更高，可以更好的通过芯片和智能驾驶系统，提高驾驶过程的舒适感体验、增加人工交互以及道路安全预警，降低交通事故的概率，形成对燃油车的竞争优势。此外，新能源汽车的电池成本占比40%，其工作环境和充放电需要维持合适的温度；电机和电控系统也面临传统燃油车所没有的温度管理；由于制冷和制热的架构不同，驾驶舱内的温度调控也急需解决，上述需求也给新能源车热管理市场带来新的增长机遇。新能源车安全性不断增强。随着新能源车生产工艺不断进步，安全性已与技术沉淀悠久的燃油车相当。在道路安全方面，根据中保研碰撞测试结果，2019年款的国产

特斯拉

Model3整体安全性能已不亚于同价位和相近年份生产的奔驰和宝马燃油车，尤其是主架25%和侧面碰撞得分均十分优秀；与主打性价比的丰田亚洲龙相比，特斯拉的整体安全性能也不逊色，但亚洲龙低速碰撞损伤后，维修费较贵。新能源车舒适性大幅提高。随着电池技术的进步，当前国内热销的纯电车型满电续航基本在450km以上，可以满足日常通勤和周边短途旅行的需要，尽管充电时间仍比加油长，但制约舒适感体验的里程焦虑大大缓解。驾驶舒适性上，最直观的感受是电车起步加速快，因为没有变速箱，动力响应迅速且输出更加平顺；由于车底构造不同，电车底盘更加稳健，成员空间布局更加优化，载货容量更大，且行驶更加安静，座舱内空调温度调节更精准。由于电子和电气化程度更高，因此在智能辅助驾驶系统下，操纵更加省心和方便。新能源车经济性优势显著。以目前国内热销的比亚迪汉EV、特斯拉

Model3、小鹏P7与性价比较高的丰田凯美瑞相比，热销的纯电车型在考虑补贴后，购置价格与丰田凯美瑞相当，保险费方面（按未出险的三年平均值）差别不大。但日常养护费用

（采用保养周期三年的平均值）和使用成本（年行驶20000公里）远低于丰田凯美瑞。此外，如果考虑一线城市油车牌照的费用问题后，当前新能源汽车的经济性与油车相比，已经具有较大的优势。1.2.政策端：主要国家均支持新能源车产业中国短期补贴力度下滑，长期支持力度不变。2022年国内新能源汽车补贴政策，在整体补贴技术指标体系和门槛不变的情况下，补贴标准较2021年基础上退坡30%；

城市公交、道路客运、出租、环卫、城市物流配送、邮政快递、民航机场以及党政机关公务领域符合要求的车辆，补贴标准退坡20%。纯电动乘用车300-400公里的补贴下降至9100元，插电混动车型补贴下将至4800元，且2022年12月31日后上牌的车辆不再给予补贴。短期来看，补贴力度有所下滑，但政策上更加注重结构调整，有助于高端车型获得补贴，并且保证了传统车销量稳定，利于车企转型。长期来看，新能源汽车是国家十四五规划中的战略性新兴产业板块，国家能源局印发的“十四五”现代能源体系规划也提出，到2025年新能源汽车销量占比达到20%左右。欧洲短期补贴变化较小，碳排放标准日趋严格。2022年欧洲新能源车销量增长的主要国家是英德法三国，其中德国单车补贴延长一年至2022年底，法国则会在2022年7月单车补贴退坡至1000欧元，英国补贴政策暂未出现大变化。我们认为短期补贴变动影响较小，新能源车行业发展更应关注长期逻辑：（1）为了减少汽车碳排放标准，推广电动车发展，欧洲推出了超级积分政策规定。该政策规定碳排<50g/km的上牌乘用车在计算企业汽车销量总量时，可以乘一个数量乘数，从而多折算产品数量。由于所有上牌车辆的平均碳排放必须低于目标，否则会受到超额碳排放罚款。因此会激励车企增大电动车生产的权重；（2）从全球来看，各国政府也相继口头或正式提出禁售燃油车计划以及对应的实施时间，后续政策加码有望加快新能源车渗透率提高。1.3.生产端：传统车企加快战略转型传统车企均已开启电动化转型。德国大众汽车于2021年7月发布公司新战略，加速可持续的电动化和智能化转型，计划2030年纯电动车在欧洲市场份额提升至70%以上，中美市场占比达到50%；宝马则计划在2025年实现纯电动销量较2020年增长10倍以上，2030年纯电车型至少占总交付量的50%；奔驰计划2025年纯电动和插电混动车型销量占比达50%，2030年只销售纯电动车型。日本丰田汽车则在2021年12月宣布更为激进的转型方案，计划2030年全球销售新车中三分之一（约350万辆）为纯电动车型，雷克萨斯成为纯电动品牌，并展示了2025-2026年预计上市的16款电动车型；本田计划在2030年后推出所有车型均为纯电动和混合动力，不再投放燃油车。国内主要车企如长城、长安、吉利、上汽和比亚迪等也加快电动化车型渗透。行业可选车型不断增多，特斯拉产能持续放量。本轮新能源车产业革命的领军企业特斯拉，全球超级工厂有望持续释放产能，助推电动车行业渗透率提升。随着新的一体化压铸技术推进，2022年特斯拉的加州弗里蒙特工厂和上海超级工厂Model3/Y产能有望提升至80万辆和90万辆，柏林与奥斯丁的超级工厂也开始落地，综合来看有望在2023年销量突破300万辆。随着传统车企转型和造车新势力不断涌现，2021年市场已陆续推出40多款新能源车，涵盖SUV、轿车、混动以及微型车，预计2022-2023年国内会有更多品牌和车型推出，消费者可选范围进一步扩大，助推市场渗透率提高。1.4.2022-2030年新能源乘用车销量预测新能源乘用车市场空间广阔。正如上述分析，当前热销的新能源车型与同价位传统燃油车相比，已经具备一定性价比，逐渐被消费者青睐；而各国政策普遍支持新能源汽车产业发展并开始对传统燃油车进行限制；全球主要车企纷纷进行战略转型，大力投资新能源汽车产业。2021年无论国内还是全球，新能源汽车渗透率快速提升，因此我们认为2022-2030年行业进入成长期，其中乘用车市场最大，替代逻辑最强，我们预计2030年国内和全球的新能源乘用车渗透率有望突破40%，国内新能源车

销量达到1364万辆。核心假设：

（1）全球乘用车销量年增速0.6%；国内乘用车销量年增速4.15%；

（2）纯电乘用车与混动乘用车销量占比分别为82%和18%

；（3）全球和国内新能源车渗透率增长前高后低；2.新能源车热管理：国产替代大有可为2.1.

新能源车热管理的必要性汽车热管理是汽车安全、高效和稳定运行的重要构成。汽车性能的好坏不仅取决于零部件的性能，还取决于零部件的协调与配合。狭义的热管理主要指乘员舱的空调系统，使驾驶员和乘客感觉更舒适。由于汽车每个零部件工作温度和材料耐受温度都不相同，广义的热管理需要从系统和整车的角度，调控整车热量和环境热量，让各部件均工作在最佳温度区间。传统燃油车温度过高会导致发动机、变速箱故障和失效，造成安全事故，而这两个部件损坏基本意味着汽车报废。新能源车结构较燃油车简单，但热管理难度却提高了，需要考虑电机和电控系统的保温和降温，动力电池的热失控和高效工作，乘员舱制冷与制热的高能耗等问题。热管理是解决当前消费痛点的重要途径。根据巨量算数2021中国新能源汽车用户调研数据显示，当前用户购买新能源汽车时，最关注的核心要素就是续航、外观、安全和使用成本等；而制约用户购买的则是续航里程不足、充电时间慢和电池安全等因素。由于电池占新能源车比重较大，因此单纯增加电池容量和数量，会增加购入成本和充电时间，高压快充则会增加电池温控难度，而且动力电池具有“木桶效应”，电池内部和模块间温度均匀性也会影响电池性能和寿命。优秀的热管理系统，不仅可以提供驾驶舱的舒适性，而且可以降低电池热失控风险，提高电池使用寿命，降低部件能耗并提高续航里程；解决消费者对续航、安全、使用成本的顾虑，有利于车企提高市场渗透率与竞争优势。2.2.

新能源车热管理带来全新的增量市场燃油车热管理系统=动力总成热管理+空调系统。燃油车的动力系统由发动机与变速箱构成，由于发动机热效率较低，因此这一模块的热管理主要是冷却，通过油冷、水冷和风冷等方式给动力系统降温。空调系统相对简单，驾驶舱的制热只需将发动机余热引入舱体内即可；空调只负责制冷，机械式压缩机的动力来源为发动机皮带驱动。新能源车热管理=电池热管理+乘员舱空调系统+电机电控热管理。相较传统燃油车热管理，电动车热管理出现了革命性变化。首先是没有了内燃机，空调压缩机的动力从机械式改为了电动，缺乏了发动机余热的利用，需要制造新的稳定热源来制热和除霜；其次，电池热管理也是全新的领域，电机和电控系统与原先的发动机+变速箱组合完全不同。以空调系统为例，不仅压缩机需要变化，随着PTC和热泵的使用以及系统集成度提高，传统的制冷回路更加复杂，管路和阀件数量较以往增加更多。新能源车热管理领催化多个优质细分领域赛道。随着新能源车渗透率提高和热管理系统巨大变化，四大类核心零部件迎来高景气：空调压缩机、阀类、换热器类和泵类。从新能源车热管理系统的三大构成来看，空调系统有望增加电动压缩机、PTC、电子水泵、电子膨胀阀、四通换向阀、电磁阀等部件的使用数量，并推动产品更新升级；三电系统相比以往的燃油车热管理，会带来全新的阀类、换热器类和泵类产品增量。我们推测，传统燃油车的单车热管理系统价值量约3680元左右，插电混动的单车热管理系统价值量约6730元左右，而纯电动（使用PTC+热泵方案）的单车热管理系统价值量约8480元左右，新能源车热管理系统单车价值量是传统燃油车的1.8-2.3倍左右。2.3.汽车热管理市场空间测算预计2025年国内新能源车热管理市场规模接近700亿元，核心细分赛道市场规模500亿元。由于新能源车替代逻辑最强的领域主要体现在乘用车，根据上文乘用车销量预测和单车热管理价值量，我们认为全球乘用车热管理市场空间不断增长。结构上看：燃油车热管理市场规模逐渐萎缩，新能源车热管理市场占比不断增加，且纯电车热管理是主流。预计到2030年，国内新能源车热管理市场规模达到1114亿元，占全球的58.5%。在测算细分赛道时，我们相对保守假设各个部件价格不变，预计2030年国内电动压缩机市场规模超过200亿元，电子膨胀阀市场规模超100亿元。2.4.影响行业格局的技术展望2.4.1.汽车空调方面：制热和冷媒技术或有全新变革当前新能源车空调制热主要采用PTC电加热为主。PTC电加热器是一种具有温度敏感性的半导体电阻，它的电阻随湿度变化而急剧变化，当外界温度降低，电阻值随之减小，发热量相应增加。采用该设备主要原因在于电动车失去了发动机热源后，需要额外的热源补充。PTC工作稳定，结构简单且成本较低，耐高压且不燃烧的安全特性，成为行业发展早期普遍采用的制热方案。PTC工作方式又分为风暖式和水暖式：（1）风暖式直接加热表面空气，通过鼓风机吹入车内实现暖风。优点为成本低，制热快；缺点则是暖风干燥且舒适度低，高压PTC接入乘员舱有一定安全风险。（2）水暖式覆盖范围较广，采用水加热器间接加热空气，并通过散热器进入车内。较风暖式而言，热量损失较小，更加安全。能耗和电池续航矛盾，使热泵式空调逐渐兴起。通常PTC功率在6KW左右，每小时耗电6度，以带电量70度的蔚来

ES6为例，冬天PTC暖风使用一个小时，电池耗电10%左右，而冬天动力电池本身就续航里程衰减，PTC为主的制热会加剧里程焦虑。热泵式空调是最理想的汽车控温方式，因为其制热与家用空调类似，将外界空气热能搬运至乘员舱内，大幅提升能效比，一般其能效比PTC高出2-3倍，延长20%以上的续航。而且通过换向四通阀和双向膨胀阀等阀件切换，快速实现制冷和采暖的功能转换。但目前来看，热泵空调的主要难点在于极端低温环境下工作效率差，PTC电加热不受环境温度的影响，即使在零下20多度的寒冷环境中也可以稳定工作，但会使电池续航里程减少18~30%。所以PTC和热泵共存的局面还会保持较长时间。二氧化碳冷媒低温性能更优，或成为主流技术路线。当前车用制冷剂发展有两条路线：第一种是美系和日系车企为代表的采用化学合成的零ODP、低GWP制冷剂，如当前采用的R1234yf第四代冷媒，但该产品被杜邦和霍尼韦尔专利垄断，成本较高；而传统的R134a第三代冷媒由于GWP不符合欧盟环保要求，已被禁止在欧盟境内新售汽车使用。第二种是欧系和韩系为代表的采用天然工质替代物，如R744二氧化碳做冷媒，其环保、制冷和制热性能以及成本均优于R1234yf，目前大众汽车

ID系列已经搭载二氧化碳热泵，该类热泵主要问题在于工作压力过大。长期来看，二氧化碳热泵低温制热效果更佳，可提高车辆冬季续航里程，并且其推广后会带来新能源汽车各部件的更新换代。2.4.2.液冷仍可能是电池热管理的长期主流方案电池高效工作对环境温度有一定要求。动力电池高效工作温度区间是20-35℃，温度过低（＜0℃）会导致电池活性下降，充放电功率性能下降，缩短续航里程；温度过高（＞45℃）会产生电池热失控风险，威胁整车安全。电池内部温度和电池模块间温度均匀性影响电池使用性能和循环寿命，因此电池热管理系统需要复杂、精细的冷却回路，维持电芯温度一致性，并能够准确测量和监控电池温度，在电池温度过高时及时散热、温度过低时快速加热。受成本及技术制约，液冷仍会是长期主流方案。电池冷却方式分为风冷、液冷、冷媒直冷与相变材料几条技术路线，其中风冷经济性较高，但冷却效率较低且难以保证电池模组温度一致；液冷效果优于风冷，是目前主流技术方案，缺点成本要比风冷高；冷媒直冷是液冷基础上的集成化管理，通过和空调系统结合带走热量，缺点是集成化和软件控制精度要求较高，目前已在少数车型推广；相变材料利用相变时储能和放能特性对动力电池进行散热和加热，目前还在实验室阶段并未成熟，是未来最有潜力的发展方向。2.4.3.从分散式转向集成式热管理系统热管理方案随行业快速发展而不断变革。目前新能源车奇点将至，后续随着电动化和智能化不断深化，能量管理的内容逐渐增多，要求也越来越高；短期流行的方案和领先优势，可能随着汽车产业快速变革而重新洗牌。当前热管理系统仍以分散式为主，三电系统和空调系统的回路彼此独立，有各自的温控和管路系统，主要缺点是系统集成度低，管理复杂，零部件较多且能量利用不充分。但从整车层面看，各个分散的热管理系统通过统筹管理，可以提高系统集成度，减少能量浪费，当前面临的主要困难是控制逻辑复杂，但形成集成式热管理系统是未来发展趋势。3.家电企业转型新能源车热管理分析3.1.海外寡头垄断格局迎来变局未来新能源汽车热管理产业的格局可能形成三分天下：第一类阵营是传统燃油车热管理市场的外资寡头企业（电装、法雷奥、马勒与翰昂四家巨头在2019年占全球热管理市场份额的59%），凭借其传统燃油车空调市场的系统集成优势和客户资源，进军新能源汽车领域，依靠系统化产品供应和全线布局优势，占据中高端市场。第二类阵营是国内优质的零部件供应商，如奥特佳、松芝、华域等企业，有机会摆脱燃油车二级供应商的地位，在新能源车领域与国际巨头站在同一起跑线上赛跑，依托本土贴近市场的优势、政策补贴以及成本优势，成功突围海外寡头垄断格局。第三类阵营则是家电企业的多元化转型，家电企业在空调压缩机和阀件方面有技术和成本壁垒，且财务状况良好，可以通过收购实现外延增长，对海外市场也更加了解，缺点是初始客户资源较少。家电企业转型新能源车热管理领域具有四大优势。技术上看，新能源车热管理部件中的电子膨胀阀、四通阀、PTC等部件与家用空调和家电加热器的架构和技术同源，存在高度相似性，相关多元化转型的可行性已经被三花智控和东方电热等公司所证实；而新能源车空调和热泵系统也与家用空调高度类似，目前美的集团已实现压缩机和相关电机产品量产。规模优势上，国内传统零部件供应商设备和规模有限，家电企业在人工、原材料、生产组织和运输等方面有较强的成本控制优势，相似的产品通过产线、劳动力和资本投入转向后，能形成更大的规模优势。资金优势上，家电企业普遍负债较低，传统家电业务周期性较弱，现金流状况良好，因此可以持续为新能源车行业转型输出资金支持，挖掘人才红利，形成双轮驱动。收购经验上，家电企业在经过行业洗牌与整合后，普遍具有并购和收购外企的经验，当行业竞争激烈时，能更好的抓住机遇收购业内企业，快速完成技术和客户资源积累。目前主要劣势在客户资源上，家电企业与整车厂合作关系较浅，大部分没有先发优势，不及传统零部件厂商。因此，我们推断家电企业转型的战略打法是：首先聚焦自身优势，在四大零部件细分市场推出贴近市场的爆款产品，切入汽车供应链；其次，收购行业相关企业并构建规模优势；最后，加大技术研发来获得系统集成能力，形成新的寡头格局。3.2.重点家电转型企业分析3.2.1.

海信家电：收购日本三电，进入汽载空调压缩机第一梯队海信收购全球知名车载空调制造商。2021年3月海信家电以大约13.02亿元参与日本三电定向增发，5月31日完成约75%表决权的股权交割，7月完成日本三电经营团队的初步搭建。日本三电历史悠久，1970年就开始与美国企业展开技术合作，生产汽车空调压缩机。1981年就可以生产技术壁垒较高的车用涡旋式压缩机，2000年前后相继在中国成立合资公司，国内较大的三家合资公司分别为重庆三电（三电100%控股）、华域三电（三电持股43%）和天津三电（三电持股51.46%）。压缩机是汽车空调系统的核心部件。压缩机的好坏直接影响空调性能，传统燃油车空调压缩机大多靠电磁离合器由皮带与发动机相连，提供运行动力；新能源车多采用电动压缩机，用控制器控制电机转速和制冷，涡旋式使用较多。压缩机的类型主要分旋转式和活塞式两种；其中电磁离合器控制的是定排量压缩机，电磁阀控制的是变排量压缩机。传统燃油客车多采用机械驱动的开启活塞式压缩机或螺旋杆压缩机；新能源客车多采用变频卧式涡旋压缩机。乘用车空调压缩机多采用斜盘式、涡旋式和旋叶式。三电的空调压缩机技术和产品实力较强，可以生产各种类型压缩机，其中三电贝洱在全球乘用车市场空调压缩机占有率为38%左右。日本三电深耕车载空调50余年，产品和技术实力雄厚。首先，日本三电深耕汽车空调系统领域50余年，新能源车的相关零配件也布局近20年，与欧洲和日本的车企客户关系深厚，本田、丰田、日产、马自达、大众和标致等车企长期采购三电产品；

2015年以前，在压缩机和空调系统技术上，日本企业技术长期领先全球，仅在2015年之后国内相关企业技术实力才有所增强。目前来看，三电的涡旋压缩机容积效率高，功耗低，噪声低，制冷和制热效率更高，产品具有极强的竞争力。3.2.2.

美的集团：威灵汽车量产多款核心汽车零配件美的威灵汽车事业部进步迅速。美的旗下的威灵电机和美芝压缩机事业部深耕家电零部件多年，具有全球领先的空调压缩机和洗衣机电机技术，2020年全球市占率：

家用空调压缩机超过40%，冰箱压缩机为17%，家用空调电机为37%，洗衣机电机达到了18%。美的集团在转型汽车零部件和热管理方面进展迅速，家电部件车规级改造顺利，2021年5月威灵汽车宣布驱动系统、热管理系统和辅助/自动驾驶