新能源汽车热管理行业研究报告

新能源汽车热管理行业研究报告

电动化浪潮来临，热管理系统行业迎变革

汽车热管理系统简介汽车热管理系统是调节汽车座舱环境（温度、湿度等）以及汽车零部件工作环境的重要部件。汽车热管理系统是从系统集成和整体角度出发，采用综合手段控制和优化车内热量传递和利用的系统。汽车热管理系统的主要功能是调节座舱环境（空调系统）和保障车辆各部件（驱动系统：发动机或电池系统等）在适宜的温度下工作，通过制冷、制热和热量内部传导综合提升能源利用效率。对于目前的燃油车，最主要的两个热管理系统分别是发动机冷却系统和汽车空调系统。

我国汽车热管理发展史：电动化带来热管理行业进入变革期行业导入期（20 世纪60~80 年代末）：与国外企业相比，我国汽车空调行业起步较晚，20 世纪70 年代初仍是空白。1969 年，长春第一汽车集团公司成功研制了第一台汽车空调装置，开创了中国自行设计、独立制造汽车空调装置的先河。自此，我国汽车空调行业开启导入期，这一阶段汽车空调主要依赖CKD 组装。行业成长期（20 世纪90 年代~21 世纪初）：80 年代末期，国内企业看到了汽车空调的发展

前景，陆续从国外引进技术和生产设备，争上汽车空调项目。国内掀起了汽车空调热，大规模重组由此出现。1999 年，全国汽车空调年产量约70 万台，已形成门类齐全的汽车空调生产体系，基本能够满足汽车工业生产的要求，汽车空调行业处于快速成长阶段。行业成熟期（21 世纪初~2015 年）：新世纪以来，随着汽车保有量和产销量的提高，国内汽车空调市场规模进一步扩大。2015 年中国汽车空调产量为3100 万台，市场规模为182亿元，相比2011 年复合增长率分别达到14.64%和13.94%。由于铜、铝等原材料的价格上涨，汽车空调成本上升、利润空间下降。同时，整车厂商对汽车空调公司提出了更加严格的要求，一批竞争力低的企业被淘汰，行业集中度提高，进入成熟阶段。行业变革期（2016 年以来）：根据工信部2016 年9 月发布的《节能与新能源汽车技术路线图》，规划到2020 年、2025 年、2030 年实现新能源汽车渗透率分别达到7%、15%、以及40%，预计到2020 年、2025 年、2030 年，销量有望超过200 万辆、500 万辆、1500万辆。该规划必然会推动与之相关的汽车热管理生产配套产业的转型升级。与传统燃油汽车相比，新能源汽车的空调系统对技术要求更高，单车价值量更大。汽车空调行业既面临机遇，又需要面对挑战。新能源汽车vs 燃油汽车：热管理系统组成变化显著新能源汽车与传统汽车热管理系统的组成部分不同。由于传统汽车和新能源汽车动力部件不同，两者热管理系统也存在差异。传统汽车，热管理系统分为两大部分：1）发动机热管理系统，调节发动机的工作温度；2）汽车空调系统，调节乘员的驾驶

环境。新能源汽车，热管理系统分为三个部分：1）空调热管理系统，主要调节车内乘坐环境；2）电机/电控冷却系统，调节电动机及控制器的工作温度；3 ）电池热管理系统BTMS （Battery ThermalManagement System），调节电池工作温度。

汽车电动化带来热管理的几个主要变化：（1）电池热管理系统：需同时兼具冷却和制热功能。与传统燃油汽车相比，纯电动车不再以发动机和变速箱作为动力系统核心，取而代之的是电池、电机及电控系统。相应地，纯电动汽车热管理系统的核心对象转移到了电池、电机和电控，尤其以电池热管理最为关键。对于传统发动机一般仅有冷却需求，而电池热管理系统不仅有冷却，还包括制热的需求。由于纯电动车无发动机，其常用的液冷方式制冷系统需要采用电动压缩机替换传统压缩机；制热方面，电动车目前多采用PTC（热敏电阻）进行加热。（2）新能源汽车空调系统与传统燃油车空调的不同：①制冷驱动力不同：新能源汽车空调系统与传统空调系统的动力类型不同，需要通过电动系统驱动电动压缩机制冷；传统空调系统则以发动机带动普通压缩机进行制冷。②制热热源不同：新能源汽车空调一般通过

电热器来实现座舱供暖，如PTC 加热器或热泵；而传统汽车空调则是利用发动机余热制热。（3）新能源汽车热管理集成度更高。燃油车的发动机冷却系统和空调冷却系统相对独立，其发动机采用的是普通的水冷系统，空调采用压缩机冷却系统。而新能源汽车的热管理集成度则要求更高，比如，新能源汽车的电池冷却系统一般兼顾空调系统的冷却，且电池的冷却液与空调的制冷剂会在Chiller 进行热交换。在对空间有要求的乘用车车型上，电池热管理系统和空调热管理系统往往共用电动压缩机和PTC 加热器。

市场空间：单车价值提升，下游需求放量，规模超500 亿

从内燃机迈向电动化，热管理部件数量增长，更加高端相比于

传统燃油发动机热管理系统，电动热管理系统更复杂和高端，部件数量增加。传统燃油发动机热管理一般采用结构简单且技术成熟的水冷却系统。相比而言，电动系统的热管理更为复杂，零部件数量更多且高端。以液冷技术为例，在电池热管理系统中，冷却系统核心部件包括电动压缩机、电池冷却板、冷却器、电子膨胀阀等，同时新增了PTC 加热器对电池进行加热控制。在电机电控热管理中，则新增了散热器、电子风扇、电子水泵等部件进行冷却管理。因此，电动车零部件数量明显增多。

压缩机升级为电动，制热新增加热器，新能源汽车空调系统价值量提升。传统燃油汽车空调系统制冷主要依靠压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器等，制冷的核心部件是压缩机，制热的关键部件则是暖风水箱。

新能源汽车的空调系统依靠电动压缩机驱动制冷系统，基本原理是：电池组的直流电通过逆变器为空调驱动电动机供电，空调电动机带动压缩机旋转，从而形成制冷循环。因此，空调电动压缩机比传统压缩机，需要增配电机和控制器，现在市场上新能源乘用车空调电动压缩机单价约1300-1400元，传统空调压缩机单价仅为500元左右。此外，新能源汽车空调系统新增制热关键零部件，主要是PTC 加热器或热泵，单价都在1500 元以上，价值量明显提升。

单车价值约6700元，新增约3500 元新能源汽车热管理系统单车价值量显著提高。根据我们的测算，传统燃油车热管理单车价值量约为3200 元，而纯电动乘用车（EV）的热管理系统单车价值约为6700 元，单车价值量显著提高，新增约3500 元。此外，插电混合乘用车（PHEV）由于同时搭载燃油系统和电动系统，其热管理系统较为复杂，价值量更高，预计可达7000 元左右。PHEV 乘用车电池包容量一般在20kWh 以下，远低于EV 乘用车电池包容量（40kWh 左右），且考虑PHEV 乘用车不用PTC 加热器，预计PHEV 乘用车电池系统热管理比EV 电池热管理系统单车价值少2500 元左右。相比于EV 乘用车，PHEV 乘用车还需给发动机冷却，该部分价值预计为3100 元左右。因此，综合来看，相比于EV 乘用车，PHEV 乘用车热管理单车价值预计高600 元左右，可达7300 元。目前我国新能源纯电动乘用中小微型（A0/A00 级）产销量占比较高，2017 年小微型新能源乘用车产量占比约60%。总体车型偏低端、电池能量密度偏低，续航里程低，电池冷却方式多以风冷为主，而非液冷，A0/A00 电动车的电池热管理系统单车平均价值量偏低，预计A0/A00 纯电动乘用车的冷却系统的单车价值在3500 元左右。