2023中国智能电动汽车热管理赛道研究报告-2023-04-新能源

martE/2023中国智能电动汽车热管理赛道研究报告智能电动汽车与热管理系统•2022年中国新能源乘用车渗透率已达27.6%，作为新能源乘用车中最重要的垂直细分品类——智能电动汽车在热管理系统设计、研发和量•寒来暑往，秋收冬藏，智能电动汽车的一套优秀的热管理系统要有能力在任何季节平衡车外空气、驾驶座舱、动力电池和电驱系统的热量关于《2023中国智能电动汽车热管理赛道研究报告》•报告在预测热管理系统市场规模及增速的基础上，展示了业内部分关键企业的产品、技术能力和发展规划。报告将分别从市场层面、技术层面、赛道层面（企业竞争格局）和智能电动汽车产品层面目录CONTENTS智能电动汽车热管理综述智能电动汽车热管理赛道关键玩家01智能电动汽车热管理综述01智能电动汽车热管理综述目录CONTENTS智能电动汽车热管理赛道关键玩家发动机冷却变速箱冷却 变速箱冷却油冷水冷+风冷发动机总成热管理燃油汽车热管理系统冷媒/机械压缩机发动机热交换座舱空调系统冷媒/电动压缩机座舱空调系统水冷/直冷/相变热管理系统智能电动汽车热管理系统散热系统风冷/水冷/油冷发动机冷却水冷+风冷 CO2热泵体系发动机冷却变速箱冷却 变速箱冷却油冷水冷+风冷发动机总成热管理燃油汽车热管理系统冷媒/机械压缩机发动机热交换座舱空调系统冷媒/电动压缩机座舱空调系统水冷/直冷/相变热管理系统智能电动汽车热管理系统散热系统风冷/水冷/油冷发动机冷却水冷+风冷 CO2热泵体系智能电动汽车较传统燃油汽车新增了动力电池和电驱动系统，热源更多且热管理模块结构更复杂。动力电池需要保此冷却和加热功能的设计是电池热管理系统的核心要素，电驱系统也需要冷却散热保证正常工作。纯电动车型因没有内燃机系统，空调系统不再采用热交换的方式（即用内燃机余热向座舱供暖因的热泵体系约为7000元，即将量产上车的CO2冷媒热泵体系约为10000元。整体来说数据来源：亿欧智库冷凝器/蒸发器储液器电池温控模块水冷板储液器电子三通阀冷暖控制模块座舱HVAC模块空调前端热交换模块储液器风扇冷凝器/蒸发器冷凝器/蒸发器储液器电池温控模块水冷板储液器电子三通阀冷暖控制模块座舱HVAC模块空调前端热交换模块储液器风扇冷凝器/蒸发器电驱动散热模块数据来源：亿欧智库低低高高低低高高高低（R134a）热泵+PTC电耗输出热量（kw·h）5理论电耗输出热量理论电耗0°C低温-10°C以下分子式2441高温下性能较差运行压力层叠式层叠式安全等级数据来源：亿欧智库7Hisense商商热管理系统集成供应商 DENSOAION埃安Hisense商商热管理系统集成供应商 DENSOAION埃安上游：核心零件企业上游：核心零件企业C口TRAN川环科技主动C口TRAN川环科技主动导热零件被动隔热零件片汇得科技数据来源：亿欧智库目录CONTENTS智能电动汽车热管理综述0202智能电动汽车热管理赛道关键玩家亿欧智库：特斯拉ModelY的热管理系统一代热管理系统技术，在特斯拉产品序列中首次采用热泵空调系统，与特斯拉提出的电机低效制热模式技术相结合，可应用于亿欧智库：特斯拉ModelY的热管理系统一代热管理系统技术，在特斯拉产品序列中首次采用热泵空调系统，与特斯拉提出的电机低效制热模式技术相结合，可应用于低温环境下的加热工作模式的灵活切换用到了电火花切割、熔融堆积技术），通过OTA系统升级热管理算法，根的控制，实现更智能的热交互热泵热管理系统八通阀专利亿欧智库：特斯拉ModelY的15种热管理工作模式模式工况外界温度热源1-10°C以上空气2全部热源加热空气、电池、电机3-10°C以下电池、电机45压缩机加热压缩机6电机、压缩机7电机、压缩机8座舱、压缩机9座舱、压缩机不限空气、电池、电机空气、电机空气、电机超充模式-10°C以上电池电池、电机全车制冷模式电池、电机、座舱时实现不同热管理系统工作模式的灵活切换亿欧智库：比亚迪热管理系统及发展路径平台代级主要部件和结构代表车型e平台1.0秦EVe平台2.0汉、唐e平台3.0热泵、六通阀等电池冷媒直冷直热比亚迪刀片电池包直冷直热技术属于全球首创；该技术以冷媒取代传统冷却液，直接对电池进行冷却和加热，效果较好；但制冷剂用量大、成本高，且对电池一致性要求高亿欧智库：比亚迪热管理系统及发展路径平台代级主要部件和结构代表车型e平台1.0秦EVe平台2.0汉、唐e平台3.0热泵、六通阀等电池冷媒直冷直热比亚迪刀片电池包直冷直热技术属于全球首创；该技术以冷媒取代传统冷却液，直接对电池进行冷却和加热，效果较好；但制冷剂用量大、成本高，且对电池一致性要求高规模化市场扩大到年40万套+的商业规模；集成化宽温域热泵宽温域高效热泵系统拥有11种工况模式，可在-30℃~60℃的恶劣环境中工作，在低温环境下约提升20%的续航里程比亚迪IMTM一体化热管理系统与电驱系统集成在e平量在刀片电池、电驱系统和座舱三者间进行循环海豚、元Pro、海豹热管理系统的主要痛点环境适应性差11整体由一个电子驱动单改善关键指标智能化程度低11系统复杂度高11通过超低温热泵和极致提升系统可靠性，全方位提升能效智能热舒适性控制智能空气管理(香氛控制、自干燥、离子控制)智能预测性维护(冷媒容量和关键部件健康诊断)改善关键指标改善关键指标六通阀等部件，实现了刀片电池、电驱和座舱三者间的华为锚定目前汽车市场上热管理系统的主要痛点，从智能化、高效化和智能化三个方面着手自研TMS热管理系统。区别于供应链中的传统供应商，以科技型企业闻名的华为主推“智能化”概念，围绕热舒适性控制、空气管理和预测性维护打造千人千面的智能化体验，同时华为在系统智能自动标定方面有技术储备。流体控制阀件技术、高效节能换热技术、流体泵类技术、对R744冷媒系统提前布局，研发了适用于R744冷媒系统的在低温环境下，以安全、高效的方式为新能源车热管理产品热管理技术造商提供热管理零部件和子水泵、电子油泵、电子水阀、板式换热器、油冷器、水冷板等流体控制阀件技术、高效节能换热技术、流体泵类技术、对R744冷媒系统提前布局，研发了适用于R744冷媒系统的在低温环境下，以安全、高效的方式为新能源车热管理产品热管理技术造商提供热管理零部件和子水泵、电子油泵、电子水阀、板式换热器、油冷器、水冷板等1）结构类仿真架震动寿命、换热器爆破压力)2）电磁场类仿真3）流体类仿真换热器流阻仿真)4）系统仿真•车用电子膨胀阀的技术难点在于稳定性、精度要求高，同时阀件工艺存在门槛•硬件上要求稳定、密封、控噪•软件上在外购芯片的基础上需自02/仿真分析工具开发基于仿真计算规范和脚本文件，建立统一的结构化仿真分析流程，保证仿真结果的一致性基于AI的性能软件开发，根据所分析的数据特征进行特征的选取与构建，完成特征工程的搭建立了包括模块总成、整车等多级别的系统级热管理产品矩阵热管理研发能力核心产品：热交换件等三花汽零以四通阀和电子膨胀阀等热管理核心部件实现了产品领先，在技术方面不论是集成组件技术或新型冷媒关键部件，都有较为前卫的布局，特别是在热管理仿真技术方面拥有完整的技术体系；银轮股份在传统热管理系统热交换器的优势基础上，打造“1+4+N”的新能源热管理产品矩阵，“1”是一套新能源热管理系统，“4”是却系统；银轮股份还具有仿真分析和AI换热量预测建模能力。关键技术：高压管路是连接汽车空调系统的“筋脉”，使分散在车身内部与空调相关部件紧密有序的相连奥特佳热泵型电动汽车空调压缩机采用双级压缩技术，提升热泵循环的效率，解决了极寒地区电动汽车采暖除霜消耗大量电力的难题12关键技术：高压管路是连接汽车空调系统的“筋脉”，使分散在车身内部与空调相关部件紧密有序的相连奥特佳热泵型电动汽车空调压缩机采用双级压缩技术，提升热泵循环的效率，解决了极寒地区电动汽车采暖除霜消耗大量电力的难题12345克来机电CO2高压管路管路是CO2热泵系统中边际价值量提升最大的零部件，单车价值量约1500元，约为传统冷媒（R134a）管路的3-5倍CO2高压空调管可在-28℃~165℃温度交变、50-170bar高压交变的测试工况下可以承受25万次以上的循环变化技术壁垒边际价值产品质量解决了智能电动汽车在极寒地区的电池衰减问题。威灵和克来机电分基本功能机、控制器与压缩机组成有机整体，具有良好的自动控制性能，并实现与整车控制系统的信息交换，是智能电动汽车热管理系统的重要执行单元新型冷媒压缩机应用场景应用场景智造优势•全程信息可视化威灵CO2电动压缩机技术特点和优势•绿色环保（自然冷媒CO2）•制热能力强（超低温-35°C，解•超静音（提供安静舒适的驾乘体1123456数据来源：奥特佳、威灵、克来机电、亿欧智库目录CONTENTS智能电动汽车热管理综述智能电动汽车热管理赛道关键玩家0303智能电动汽车热管理行业洞察28552531152412609986893523049296326862628新能源汽车销量（万辆）中国汽车销量（万辆）纯电动-新能源市占率 28552531152412609986893523049296326862628新能源汽车销量（万辆）中国汽车销量（万辆）纯电动-新能源市占率 63353743431223398------305纯电动热管理市场规模（亿元）插混/增程热管理市场规模（亿元）总计YOY 亿欧智库预测2025年中国新能源汽车市场规模将达到1524万辆，渗透率超50%。随着插电混动和增程式市场中品类的丰富，纯电动市占率将从2022年的76%逐渐下降到2025年的62022年中国新能源汽车热管理系统市场规模约为410亿元，同比增长97%，亿欧智库预测到2025年热管理市场规代表车型-代表车型-为第五代热管理系统的量产元年，该代将继续发挥集成化的性能优势，并在智能化方向实现突破，最终通过规模化创造未来的成本优势。量产起始时间量产起始时间技术代级第一代技术技术代级RoadsterRoadster第二代技术ModelModelS/X第三代技术ModelModel3电机低效制热(堵转技术)集成式储液罐第四代技术ModelYModelY第五代技术未知未知个性化、多温区舒适体感800V平台、半固态电池软件高精度控制特征和优势并具备OTA升级和AI超算潜质座舱热管理用户使用习惯实时车外天气信息当前/未来路况信息当前/未来工况信息热管理控制器智能算法控制全局MPC控制传感器控制器电驱热管理电池热管理局部模型预测控制硬件和软件系统需要通过仿真复杂的匹配设计，同时对AI算力有一定需求空调系统的热管理系统互不相通电驱热管理系统热管理控制器管路、线束2、仅一套热管理域控制器，由整车三通阀、储液器3、共用零件增多，整体轻量化4、管路、线束布局集中，节省空间5、综合电耗低，提升车辆续航里程6、成本优于分散式各部件的总和发展方向集成式热管理系统1、通过精妙的工程设计，利用换向阀门和多通道管路，将电池、电驱和座舱热管理系统中部分或全部回路打通，实现循环一体化电池热管理系统热管理控制器管路、线束特征和优势并具备OTA升级和AI超算潜质座舱热管理用户使用习惯实时车外天气信息当前/未来路况信息当前/未来工况信息热管理控制器智能算法控制全局MPC控制传感器控制器电驱热管理电池热管理局部模型预测控制硬件和软件系统需要通过仿真复杂的匹配设计，同时对AI算力有一定需求空调系统的热管理系统互不相通电驱热管理系统热管理控制器管路、线束2、仅一套热管理域控制器，由整车三通阀、储液器3、共用零件增多，整体轻量化4、管路、线束布局集中，节省空间5、综合电耗低，提升车辆续航里程6、成本优于分散式各部件的总和发展方向集成式热管理系统1、通过精妙的工程设计，利用换向阀门和多通道管路，将电池、电驱和座舱热管理系统中部分或全部回路打通，实现循环一体化电池热管理系统热管理控制器管路、线束座舱热管理系统热管理控制器管路、线束压缩机、四通阀、域控制器直接管控缺点和劣势痛点和挑战传统的分散式热管理方案中，电池、电驱和空调的管路和控制不相通，处于各自为战状态。集成式热管理系统突破设计瓶颈，将三个独立域部分或户需求和传感器信息进行综合处理，实现对控制器的精准管理。智慧数据来源：专家访谈，亿欧智库气凝胶、隔热板、隔热陶瓷企业管路/高压管路、线束企业Tier2赛道趋势T较高集成度高集成度--3.3赛道洞察：热管理已集成的车企引气凝胶、隔热板、隔热陶瓷企业管路/高压管路、线束企业Tier2赛道趋势T较高集成度高集成度--提供热管理集成化解决方案。其余车企则采用传统商业模式，仍向T三花汽零和银轮股份基于自己的强势热管理垂直领域，积极整合各类细分领域技术，全面转型热管理集成化供应商，谋取众多智能电动车下的空白技术市场。亿欧智库预测，未来热管理集成化Tie赛道趋势1数据来源：专家访谈，亿欧智库40万35万30万非比亚迪25万20万15万10万2019年2020年2021年H12021H22022年H12022H22023Q140万35万30万非比亚迪25万20万15万10万2019年2020年2021年H12021H22022年H12022H22023Q1标配热泵系统成为10-20万元区间海豚&元Pro和20-30万元区间ModelY&3热销的主要原因，在它3 Y3汉唐唐冠军版/特斯拉车系热销产品/特斯拉车系热销产品真空带真空带配色说明无热泵旧款月均销量时间数据来源：易车、亿欧数据、亿欧智库智能电动汽车市场仍处在高速发展的阶段，但热管理行业的激烈市场竞争才初露锋芒。三电替代洪流后的新一代热管理系统替代，已是当下的智能电动汽车行业的定势。热管理细分垂直技术百舸争流，各赛道企业或蓄势待发或齐智能电动汽车市场仍处在高速发展的阶段，但热管理行业的激烈市场竞争才初露锋芒。三电替代洪流后的新一代热管理系统替代，已是当下的智能电动汽车行业的定势。热管理细分垂直技术百舸争流，各赛道企业或蓄势待发或齐尽快推进到落地阶段。第三个方向是规模