2018年新能源汽车热管理系统分析报告

２０１８年新能源汽车热管理系统分析报告投资聚焦研究背景汽车电动化浪潮下，新能源汽车热管理系统的需求高增长；与传统汽车热管理系统相比，新能源汽车热管理系统的单车价值量更高。

我们在本篇报告中深度研究了汽车电动化浪潮下热管理行业的变化，并结合分析推导出投资策略。

创新之处（1）在本报告中，我们从空调系统、电池热管理系统及整体解决方案三个方面，对电动车和传统燃油车热管理系统的异同进行了定性和定量分析，进而对电动车热管理系统的市场需求进行了测算。

（2）本报告投资策略的标的选择范围更广，我们在A股和新三板两个市场中选择优质标的。

投资观点汽车电动化趋势下，热管理行业迎来变革期。

微观角度来看，与传统燃油汽车相比，电动车热管理系统的变化包括：（1）热管理模块新增电池热管理系统、电机电控热管理系统等；（2）空调系统动力源由发动机变为电能，系统复杂程度明显提升；（3）热管理整体解决方案需更加重视功能实现和能耗管理的平衡。

以上变化反应在行业层面为：（1）热管理系统的单车价值量明显提升，行业空间也相应增加；（2）行业格局或将出现变化。

根据我们的测算，2020年全球电动车热管理系统需求约300亿元，CAGR约50%，其中，中国市场需求约125亿元（CAGR44%），海外市场需求约175亿元（CAGR59%）。

我们认为在汽车电动化浪潮中，既有的汽车热管理竞争格局已有松动迹象，国内企业存在弯道超车的可能性。

我们首次给予汽车热管理行业“买入”评级，建议关注：1、A股：三花智控（002050.SZ，全球空调阀门龙头）、奥特佳（002239.SZ，汽车空调压缩机龙头）、松芝股份（002454.SZ，客车空调龙头）、银轮股份（002126.SZ，汽车热交换器龙头）、中鼎股份（000887.SZ，密封件龙头）等；2、新三板：昊方机电（831710.OC）、瑞阳科技（834825.OC）等。

风险因素（1）新能源汽车政策变化影响行业发展的风险：新能源汽车行业仍在早期发展阶段，政策会对行业发展产生较大影响，若监管部门发布相关政策，可能会冲击行业发展。

（2）技术路线更替风险：技术进步是新能源汽车行业发展的驱动力之一，新产品的产业化可能会对上一代产品产生冲击，进而替代原有的技术路线。

（3）市场竞争加剧风险：新能源汽车行业拥有很大发展空间，有大量企业参与竞争，行业产能可能在短期内超过需求，从而出现产能过剩的风险。

目录1、什么是汽车热管理系统 (6)2、热管理子系统分析：新能源汽车单车价值较传统汽车明显提升 (7)2.1、空调系统：单车价值大幅提升 (7)2.2、电池热管理系统：电池核心辅助模块 (10)2.3、整体解决方案：综合考虑功能实现+能耗管理 (13)3、需求分析：汽车电动化驱动热管理需求高增长 (14)3.1、汽车电动化浪潮势不可当 (14)3.2、2020年全球电动车热管理系统需求约300亿元 (16)4、竞争格局：技术变革期国内企业机遇显现 (17)4.1、三类企业群雄逐鹿 (17)4.2、技术变革背景下，汽车热管理格局有望重塑 (20)5、投资策略 (21)5.1、行业发展趋势 (21)5.2、投资建议 (21)6、风险因素 (22)7、重点公司 (23)7.1、银轮股份（002126.SZ）:国内热交换器龙头企业 (23)7.2、中鼎股份（000887.SZ）：进击的密封件龙头，积极布局新能源汽车零部件领域 (25)7.3、松芝股份（002454.SZ）：国内客车空调龙头企业 (28)7.4、奥特佳（002239.SZ）：汽车空调专家，受益汽车电动化 (30)7.5、三花智控（002050.SZ）：汽零收入快速增长，受益汽车电动化 (32)7.6、昊方机电（831710.OC）: 汽车空调电磁离合器龙头 (33)7.7、瑞阳科技（834825.OC）：汽车空调控制器专家 (34)图目录图1：传统汽车热管理系统 (6)图2：新能源汽车热管理系统 (6)图3：新能源汽车热管理解决方案（PHEV） (7)图4：传统汽车空调系统 (7)图5：新能源汽车空调系统（福克斯电动车空调系统） (7)图6：不同路况下开启空调对Nissan Leaf续航里程的影响 (8)图7：冷暖双模式热泵空调原理图 (9)图8：日产Leaf制热模式制冷剂循环回路 (9)图9：特斯拉Model-X空调系统方案 (9)图10：不同温度下锂电池容量及放电平台变化 (11)图11：动力电池风冷模式 (12)图12：动力电池液冷模式 (12)图13：动力电池直冷模式 (12)图14：动力电池相变材料冷却原理 (12)图15：福克斯电动汽车冷却系统方案 (13)图16：Smart fortwo ED 冷却方案 (13)图17：BMW i3 冷却系统方案 (14)图18：model-S 冷却系统串行模式 (14)图19：model-S 冷却系统并行模式 (14)图20：国内典型电动车冷却系统方案 (14)图21：2011-2017年国内新能源汽车累计销量（按季度） (15)图22：节能与新能源汽车技术路线图 (15)图23：2015-2025E国内电动车热管理系统市场规模 (17)图24：2016-2025E海外电动车热管理系统市场规模 (17)图25：2016-2025E全球电动车热管理系统市场规模 (17)图26：2016年全球汽车热管理市场份额占比 (18)图27：法雷奥产品类型 (18)图28：三花智控汽车空调和热管理系统产品模块 (19)表目录表1：几类不同的电动车空调系统方案 (9)表2：传统汽车和纯电动乘用车空调系统价格对比 (10)表3：三种电池冷却方式对比 (11)表4：国外主流电动车电池冷却方式 (12)表5：新能源汽车电池热管理系统价格拆分 (13)表6：新能源汽车热管理系统单台车价值量 (16)表7：电动车热管理系统市场需求测算 (16)表8：国内上市公司新能源汽车热管理产品 (19)表9：国外车企新能源汽车战略规划 (20)表10：国内车企新能源汽车战略规划 (20)表11：银轮股份收入预测 (24)表12：银轮股份成本、费用预测 (24)表13：中鼎股份收入预测 (26)表14：中鼎股份成本、费用预测 (26)表15：松芝股份收入预测 (29)表16：松芝股份成本、费用预测 (29)表17：奥特佳收入预测 (31)表18：奥特佳成本、费用预测 (31)1、什么是汽车热管理系统狭义汽车热管理是指：对所有车载热源系统进行综合管理和优化；广义汽车热管理系统还包括空调系统。

热管理在汽车节能、环保、安全、舒适性等方面具有重要作用。

对于传统汽车，其热管理系统包括发动机冷却系统、润滑系统、进排气系统、发动机机舱空气流动系统以及驾驶室的空调暖风系统等。

具体涉及冷却介质、热交换器、风扇、泵、底盘空气流通、传感器等。

图1：传统汽车热管理系统资料来源：海基科技汽车热管理系统解决方案及培训，光大证券研究所整理对于新能源汽车，其热管理系统除了空调系统之外，还包括电池热管理、电机电控热管理及其他设备的冷却。

电动车和传统燃油车最大的不同在于动力系统，前者是电能转化为机械能，后者是化学能转化为内能再转化为机械能。

因此，电动车的电池热管理系统非常重要，其直接关系到电池的安全性、性能及使用寿命等。

图2：新能源汽车热管理系统资料来源：光大证券研究所绘制图3：新能源汽车热管理解决方案（PHEV）资料来源：恒润科技官网，光大证券研究所整理2、热管理子系统分析：新能源汽车单车价值较传统汽车明显提升2.1、空调系统：单车价值大幅提升2.1.1、电动车空调系统由电能驱动对于新能源汽车（特别是纯电动汽车），既没有发动机作为空调压缩机的动力源，也没有发动机余热可以利用达到取暖、除霜的效果。

通常来讲，电动车空调系统的冷源、热源和其他能源都来自电池。

图5是福克斯电动车空调系统解决方案，其工作原理为压缩制冷+电机余热+水加热PTC模式。

图4：传统汽车空调系统图5：新能源汽车空调系统（福克斯电动车空调系统）资料来源：我有车网，光大证券研究所整理资料来源：中国汽车技术研究中心，光大证券研究所整理汽车空调直接影响驾驶舒适性，对于新能源汽车来讲，还影响其续航里程。

根据ANL对Nissan Leaf的测试，在高速公路循环路况下，当外界温度为20F（-6.7℃）时，调节车内温度至72F（22.2℃），车辆续航里程与不开空调时相比下降30%；当外界温度为95F（35℃）时，调节车内温度至72F（22.2℃），车辆续航里程与不开空调时相比下降4%。

图6：不同路况下开启空调对Nissan Leaf续航里程的影响资料来源：Argonne National Laboratory，光大证券研究所整理注：UDDS代表城市道路循环路况，HWY代表高速公路循环路况，US06代表高速、高加速度循环路况2.1.2、制热方案包括PTC和热泵模式等目前市场上主流的电动车空调系统中，（1）制冷方案：基本都采用电动压缩制冷方式，如福克斯电动车空调系统的制冷采用的是“压缩机-冷凝器-膨胀阀-蒸发器”的制冷循环；（2）制热方案：主要包括PTC（液体/空气）和热泵系统等，如福克斯电动车在温度较低或车辆起动时采用PTC加热方案，电机温度达到一定数值后采用电机余热方案，特斯拉Model-X制热模式采用空气PTC方案，比液体PTC方案的效率更高。

PTC：Positive Temperature Coefficient，泛指正温度系数很大的半导体材料。

热泵：是一种将低位热源的热能转移到高位热源的装置。

图7：冷暖双模式热泵空调原理图资料来源：百家号，光大证券研究所整理PTC加热方案耗能较多，对电动车续航里程的影响更甚，而热泵空调方案的耗能大约为PTC加热模式的50%。

因此，从应用层面来看，热泵空调方案更具优势，但其技术要求也相对较高，特别需要解决低温情形下室外换热器结霜的问题。

表1：几类不同的电动车空调系统方案图8：日产Leaf制热模式制冷剂循环回路图9：特斯拉Model-X空调系统方案资料来源：中国汽车技术研究中心，光大证券研究所整理资料来源：中国汽车技术研究中心，光大证券研究所整理2.1.3、电动车空调单车价值是传统汽车的两倍以上电动车的空调系统不仅要实现制冷/制热功能，而且要兼顾系统能耗，这使得其空调系统的复杂程度更高。

与传统燃油车相比：（1）制冷电动压缩机的价格更高，其单价约1500元/台（传统压缩机单价约500元/台）；（2）制热新增PTC器件、电子水泵、电子膨胀阀等，通常PTC器件价格约300元/台。

综合来看，传统燃油乘用车车空调系统的单车价格区间在1400-1500元左右，而纯电动乘用车空调系统的单车价格是前者的两倍以上，在3000-3500元之间。