2018年中國新能源車熱管理行業(yè)現(xiàn)狀及行業(yè)發(fā)展趨勢分析【圖】

管小紅 2018-05-28 07:18 來源：智研咨詢

一、新能源車熱管理爆發(fā)，電池熱管理、熱泵與電動壓縮機發(fā)展情況

1、新能源車熱管理市場巨大、增長迅速

進入新能源汽車時代，熱管理的范圍、實現(xiàn)方式及零部件都發(fā)生了很大的改變。駕駛艙空調(diào)系統(tǒng)由于動力源和熱源的變化有新的實現(xiàn)方案，電驅(qū)動和大功率電器元件的冷卻也并入了熱管理的整體方案，而電池的熱管理系統(tǒng)則是新能源車的重中之重。新能源的汽車，新的熱管理系統(tǒng)，新的零部件，催生了全新的電氣化時代熱管理巨大市對于核心部件動力電池來說，溫度是決定其安全、性能及壽命的關(guān)鍵因素，熱管理是維持適宜的溫度區(qū)間及均勻性的必要手段。

溫度影響電池安全和壽命，其熱管理系統(tǒng)最為關(guān)鍵。動力電池適宜的溫度區(qū)間是 15-35℃，從安全性來說，溫度過高會導致不可逆損耗甚至熱失控，過低溫度下（低于 0℃）充電可能引發(fā)瞬間的高電壓過充現(xiàn)象，進而引發(fā)短路；從性能來說，度較低時電池的可用容量迅速發(fā)生衰減；從壽命來說，過高或過低的溫度、電池單體間溫度不均勻都將引起電池壽命的較快衰減。為了使電池組發(fā)揮最佳的性能，維持較長的壽命，將其溫度控制在合理的范圍內(nèi)，電池熱管理尤為關(guān)鍵。

電池合適的溫度區(qū)間 15-35℃

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相關(guān)報告：智研咨詢網(wǎng)發(fā)布的《2017-2022年中國汽車空調(diào)市場專項調(diào)研及未來發(fā)展趨勢報告》

高溫時鋰電池循環(huán)容量急劇下降

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電池高能量密度、大型化更需要熱管理。能量密度的追求導致高鎳三元電池會是后續(xù)發(fā)展的方向，而能量密度越高的電芯更容易引發(fā)熱失控，熱失控后造成的損失更大，高鎳三元電池高能量密度、低安全性的特性更需要熱管理的支持；并且電池的大型化使得其表面積與體積之比相對減小，電池內(nèi)部熱量不易散出，容易出現(xiàn)內(nèi)部溫度不均、局部溫升過高等問題，這樣熱管理的必要性更加凸顯。

車型結(jié)構(gòu)升級熱管理需求提升。今年政策將降低小型微型電動車的補貼，而加大高能量密度電池、高續(xù)航里程車型的補貼，補貼門檻提升也將促進車型結(jié)構(gòu)的升級，高續(xù)航里程、高價值的車，對于熱管理的需求也會更迫切。

新能源車熱管理系統(tǒng)單車價值 5000 元，新增市場超 100 億，三年翻三倍。

新能源車熱管理系統(tǒng)價值量有顯著的提高，是一個隨著新能源整車增長而增長的純增量市場，我國新能源車 2017 年產(chǎn)量 79.4 萬輛，熱管理市場 34億元；預計 2020 年產(chǎn)量達到 225 萬輛，市場達到 113 億。

電池熱管理系統(tǒng)是完全新生的系統(tǒng)，單車價值約 2000 元。主要功能有： 1）在電池溫度低時進行預熱，確保電池的充放電性能及安全性； 2）在電池高溫時冷卻，防止熱失控事故； 3）減小電池組間溫差，能夠提升電池的壽命與效率。

我國新能源車熱管理市場增量（億元）

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2、國內(nèi)的熱管理供應(yīng)商利用本土化優(yōu)勢、成本優(yōu)勢搶占新興市場。

熱管理供應(yīng)鏈重構(gòu)在即，國內(nèi)外供應(yīng)商處于同一起跑線

目前全球新能源車各車型熱管理方案差異巨大, 并無占優(yōu)方案。零部件級別新生諸多部件，傳統(tǒng)熱管理供應(yīng)商的系統(tǒng)優(yōu)勢不再明顯，這對于國內(nèi)的熱管理供應(yīng)商來說不失為一個好機會，坐擁中國這個巨大的市場，可與國外老牌供應(yīng)商處在同一起跑線上。在新能源車的浪潮下，熱管理這個子行業(yè)也面臨供應(yīng)鏈重構(gòu)的局面。

國外熱管理供應(yīng)商系統(tǒng)配套能力強，具有一定的技術(shù)優(yōu)勢

國外供應(yīng)商，如電裝、漢拿、法雷奧、馬勒、捷溫、三電、康奈可等，依靠在傳統(tǒng)市場的優(yōu)勢，沿承嚴謹扎實的技術(shù)開發(fā)，較早進入電動車熱管理的市場，技術(shù)水平有一定的領(lǐng)先優(yōu)勢，從零部件到系統(tǒng)，能夠提供整車熱管理的解決方案。現(xiàn)階段，國際熱管理市場由電裝、法雷奧、漢拿與馬勒貝洱四家主導，2016 年合計占據(jù) 55%全球市場。

國際熱管理市場由四大巨頭占據(jù)

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國內(nèi)的熱管理供應(yīng)商利用本土化優(yōu)勢、成本優(yōu)勢搶占新興市場。

隨著這波汽車電氣化的浪潮，依靠我國對于新能源汽車的政策紅利、財政補貼以及整個產(chǎn)業(yè)聯(lián)動，利用本土優(yōu)勢及傳統(tǒng)業(yè)務(wù)支持，以低成本優(yōu)勢迅速搶占熱管理的市場。而誰能從前期的獲利中繼續(xù)投入研發(fā)，深入理解新能源車熱管理系統(tǒng)，綁定整車廠開發(fā)更精細的管控系統(tǒng)，或者開發(fā)模塊化標準化的產(chǎn)品，誰就能在中后期的競爭中掌握主動權(quán)，從而領(lǐng)導市場。目前國內(nèi)新能源車熱管理領(lǐng)域主要有以下幾類供應(yīng)商，各具優(yōu)勢：

3、熱泵系統(tǒng)趨勢

熱泵系統(tǒng)能耗低、效率高、技術(shù)領(lǐng)先，未來新能源車空調(diào)系統(tǒng)的趨勢。

電動車無法使用發(fā)動機作為穩(wěn)定的熱源用于制熱，目前通常選擇使用PTC 高壓電加熱模塊，使用電池電量加熱，但能耗極高，冬季暖風空調(diào)幾乎會損失一半電量，嚴重影響電動汽車續(xù)航里程。

熱泵系統(tǒng)為通過多個泵和閥控制的系統(tǒng)，有二次壓縮的過程，能夠把熱量從溫度低的地方搬運到溫度高的地方，從而達到夏天制冷冬天制熱的效果，優(yōu)點在于高度集成化和高能效表現(xiàn)，但目前成本較高，且低溫下制熱性能及結(jié)霜問題有待提高，需要配備特殊的壓縮機和額外的電子膨脹閥及熱交換器或四通閥，有時與 PTC 聯(lián)合應(yīng)用，只有少數(shù)車輛裝配，如大眾 e-Golf、奧迪 Q7 e-tron、雷諾 Zoe、寶馬 i3。

制熱模式下 1.熱量從環(huán)境中被吸取進熱泵系統(tǒng)， 2.熱量被壓縮并被加熱， 3.熱量被用來加熱車廂內(nèi)的冷空氣并使其升溫，4.加熱后的空氣被送入車廂內(nèi)， 5.減壓后的熱量被轉(zhuǎn)化成低溫熱量排出車外。熱泵系統(tǒng)需要兼顧制熱和制冷兩種工況；制冷模式下的車內(nèi)蒸發(fā)器在制熱模式下用作冷凝器，相應(yīng)的制冷模式下的車外冷凝器在制熱模式下用作蒸發(fā)器。

4、電動渦旋壓縮機龍頭，進入德國大眾、比亞迪供應(yīng)體系

受益于新能源汽車發(fā)展，渦旋技術(shù)目前是電動壓縮機的最優(yōu)選擇。

新能源汽車與傳統(tǒng)汽車主要區(qū)別在于能量供應(yīng)系統(tǒng)，新能源汽車由于動力電池和電驅(qū)動完全或部分取代了發(fā)動機, 傳統(tǒng)的利用發(fā)動機皮帶帶動的開啟式壓縮機已不再適宜，只能采用靠電機驅(qū)動電動壓縮機。而傳統(tǒng)的活塞式壓縮機無法和電機做很好的匹配，電動渦旋式壓縮機主要采用全封閉或半封閉結(jié)構(gòu)，電機驅(qū)動與渦旋泵體安裝在同一殼體內(nèi)，結(jié)構(gòu)緊湊，安裝方便，可靠性高，是目前新能源電動汽車電動壓縮機最優(yōu)選擇。

積極布局電動壓縮機，提高市占率鞏固龍頭地位電動壓縮機全球市場集中度非常高，電裝、三電、漢拿占據(jù)了超半數(shù)的市場份額。公司抓住新能源電動汽車行業(yè)的發(fā)展機遇，不斷加大電動渦旋式壓縮機的研發(fā)投入和市場開拓力度，已成為比亞迪、大眾、北汽福田、奇瑞等整車廠供應(yīng)商。

電動壓縮機市占率

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二、熱管理行業(yè)行業(yè)集中度及市場空間分析預測

1、傳統(tǒng)車熱管理概述

傳統(tǒng)車熱管理的研究對象是發(fā)動機艙的溫度控制和駕駛室的氣候調(diào)節(jié)，滿足發(fā)動機艙內(nèi)關(guān)鍵零部件的冷卻要求，確保動力總成各零部件的安全性與可靠性，提高車廂內(nèi)乘員環(huán)境的舒適性，并優(yōu)化車輛的燃油經(jīng)濟性以及排放性能。

空調(diào)制冷劑回路，空調(diào)制冷劑回路主要包含四個關(guān)鍵部件分別是壓縮機 Compressor、冷凝器 Condenser、膨脹閥 Expansion Valve、蒸發(fā)器 Evaporator，制冷劑（通常為 R134a）在系統(tǒng)中經(jīng)過這四個部件主要呈現(xiàn)四個狀態(tài)：高壓氣態(tài)、高壓液態(tài)、低壓液態(tài)、低壓氣態(tài)。首先，壓縮機將管路里的制冷劑進行壓縮，制冷劑以高溫高壓的氣態(tài)進入管道，在發(fā)動機艙前部的冷凝器中從氣態(tài)凝結(jié)成液態(tài)，釋放熱量，隨后經(jīng)過膨脹閥，液態(tài)制冷劑壓力忽然降低，然后在車廂內(nèi)蒸發(fā)器中汽化，吸收大量的熱，從而達到駕駛艙的制冷效果，最終低溫低壓氣體又進入壓縮機開始下一輪循環(huán)。

發(fā)動機冷卻液回路，傳統(tǒng)車另一個主要的熱管理系統(tǒng)是發(fā)動機冷卻液回路，使發(fā)動機始終處于合理的溫度內(nèi)工作（一般 85-100℃），確保動力總成各零部件的安全性、可靠性及系統(tǒng)效率。一般分為大、小循環(huán)，區(qū)別在于冷卻液是否流經(jīng)散熱器（水箱）。

汽車冷啟動時，為了迅速提升發(fā)動機溫度，冷卻液進行小循環(huán)，不流經(jīng)散熱器；而在高速或高功率運行時，發(fā)動機發(fā)熱大，冷卻液溫度急劇升高，超過一定程度后，節(jié)溫器打開，冷卻液流經(jīng)散熱器，熱量散失到空氣中，保證發(fā)動機冷卻液溫度不至于過高。

而在冷卻液回路中，有一個獨立分支為駕駛艙加熱暖風回路，冷風經(jīng)過暖風熱交換器與冷卻液進行熱量交換，加熱后的空氣吹入駕駛艙，從而利用了發(fā)動機熱量，達到冬天制熱的目的。

2、熱管理市場空間及格局

傳統(tǒng)乘用車熱管理系統(tǒng)單車價值 2300-2600 元，市場空間中國、全球分別超過 600 億、 1800億元。隨著全球經(jīng)濟回暖與汽車工業(yè)的強勁反彈，發(fā)展中國家市場滲透率的提升，暖通空調(diào)系統(tǒng) HVAC 的產(chǎn)銷量不斷攀升至新的高度。美國與日本的 HVAC 裝車率已高達 98%，而歐洲與中國分別為93%、 88%；截至2020 年，中國的 HVAC 裝車率將躍升至 98%，與此同時歐洲也將大幅提升至 96%。，在專業(yè)化分工日趨細致的背景下，像空調(diào)國際此類的 HVAC制造企業(yè)，伴隨著技術(shù)高新化、供貨系統(tǒng)化和經(jīng)營全球化等一系列新特點，直接受益行業(yè)發(fā)展。

全球傳統(tǒng)乘用車熱管理市場規(guī)模（億元）

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全球行業(yè)集中度較高，國內(nèi)三分天下。在全球熱管理市場上，通過兼并收購，行業(yè)集中度不斷提高，四大巨頭占據(jù)了整個市場 6 成份額，分別為：日本電裝 22%，韓國漢拿 13%，德國馬勒 13%，法國法雷奧 12%，這些企業(yè)在我國傳統(tǒng)車熱管理的市場上，也基本都是合資車廠的主要供應(yīng)商，而國內(nèi)的一些供應(yīng)商通過近些年的積累，往往只是供應(yīng)自主車廠?，F(xiàn)在在國內(nèi)熱管理市場呈現(xiàn)歐美系、日系、本土系三分天下的局面。

2017 年全球汽車空調(diào)市場占有率

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三、汽車壓縮機行業(yè)集中度及市場空間分析預測

壓縮機行業(yè)集中度高，具規(guī)模、技術(shù)實力的自主品牌受益

國際市場汽車空調(diào)壓縮機行業(yè)集中度高，行業(yè)前 5 占據(jù) 85%市場份額。外資配套品牌（如三電、電裝、漢拿、京濱）進入中國市場較早，以獨資或合資方式進入我國市場，建立生產(chǎn)基地，仍占據(jù) 60%市場份額。

隨著國內(nèi)一批具規(guī)模、技術(shù)實力的國內(nèi)自主品牌崛起，如奧特佳、重慶建設(shè)等，以高性價比實現(xiàn)異軍突圍，目前占據(jù) 40%市場份額，逐漸滲透外資品牌市場范圍，實現(xiàn)國產(chǎn)化替代，并且積極開拓國外市場。我國汽車空調(diào)壓縮機生產(chǎn)商前十名合計年產(chǎn)量達 1432 萬臺，其中年產(chǎn)量超過 100 萬臺的有：上海三電貝洱（外資）、漢拿偉世通（外資）、煙臺首鋼豐田（外資）、上海三電（外資）、奧特佳、牡丹江富通、重慶建設(shè)。

汽車空調(diào)壓縮機國外市場集中度高

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國內(nèi)汽車空調(diào)壓縮機外資配套、自主獨立兩分天下

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汽車空調(diào)壓縮機市場占比

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斜盤式壓縮機為主流，渦旋式壓縮機主要用于小排量車。國內(nèi)乘用車空調(diào)壓縮機主要包括斜盤式（市場占比約 65%）、渦旋式（25%）以及旋葉式（10%）。

斜盤式壓縮機是往復式壓縮機的主導產(chǎn)品，已經(jīng)發(fā)展多年，工藝比較成熟，成本低、效率高，主要用在大排量車，定排量斜盤式 400 元/個，變排量斜盤式 500-600 元/個；

渦旋式壓縮機沒有往復運動，效率比較高，且噪聲小、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，相比于變排量的斜盤式壓縮機，成本更低， 300-400 元/個，當前技術(shù)較為先進，但受限于運行條件和精度要求，維修困難，更適合小排量車；

旋葉式壓縮機體積和重量小，易于在狹小的發(fā)動機艙內(nèi)進行布置，適用于微型車（面包車等），應(yīng)用相對較少。

2020 年壓縮機市場空間（億元）

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汽車空調(diào)壓縮機產(chǎn)量呈增加態(tài)勢

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另一方面，國內(nèi)整車自主品牌崛起，產(chǎn)銷量大幅增長，帶動了國產(chǎn)壓縮機的快速發(fā)展。 2015、 2016 年自主品牌汽車銷售火爆，同比增長15%、 21%， 2017 年有所回落，但自主品牌整體擴張的趨勢不減，尤其是龍頭企業(yè)憑借爆款車型高速增長，例如上汽榮威系列、吉利帝豪系列、廣汽傳祺系列等。

我國自主品牌乘用車銷量