新能源汽车催生热管理需求升级,海外巨头霸占之下国内热管理厂商如何突围?

闭门造车 2021-11-10

汽车新能源汽车电池

3088 字丨阅读本文需 8 分钟

今年,秋天“迟到”,并可能“早退”,冬季供暖已被提上议事日程?事实上,作为专有名词的“热管理”,并不是用来管理供热的,却真正与“送温暖”有关,尤其是对于新能源车而言。

电动车怕什么,可能就是怕冬天!因为标称续航400公里的车子,天冷一开空调,电池续航能力就可能衰减一半左右,在高速公路上被拖车的例子远远不止一个。来自上海交通大学陈江平教授团队,29日在第一届热管理行业解决方案展示中提出,基于二氧化碳低温热泵型空调系统,具有制热能效比高的特点,正越来越多应用于纯电动、插电式混合动力车型中,缓解其冬季续驶里程严重“缩水”问题。

新型空调系统缓解新能源汽车续航焦虑

在寒冷的环境温度下,由于没有传统燃油车的发动机废热“加持”,电动车空调系统只能直接消耗电池电能,这也是电动车冬季续驶里程大幅度缩减的重要原因。“除电池、电机之外,纯电动的新能源车还有什么最重要装备?”在上海第二工业大学,陈江平教授助理施骏业博士告诉同行,在他们看来,相对于传统意义上的汽车,未来打开车辆的车盖就可以发现,能替代发动机重要性的就是热管理主机系统,以便最大程度减少续航焦虑。

在新能源造车新势力下,热管理专家从“能量管理”的理念来理解整个热系统。比如热泵型空调系统,不仅为电动车整车提供制冷制热,让大电池续航力的衰减幅度比原先减少50%左右;还有不少细节让电动车的电池更为节能“续命”,并让开车人更加温情“适意”。施骏业举例说,这套热管理系统,可以在过夜停车时以小电流将电池保温在0摄氏度以上,也可以在单人驾驶时只针对主驾驶座椅及方向盘进行局部控温。

事实上,作为新一代海量移动的能源载体,以及个人家庭和工作单位之间的第三空间,新能源车需要的科学“热管理”还有众多方面。譬如电动车在自动驾驶模式下,是其算力最集中的时候,全车运算能力出现峰值状态,车内拥有的5G等各种芯片,高峰散热需求达到3000瓦水平,需要定时、定点地精准冷却、高效降温。当天,来自清华大学的曹炳阳教授就分析了5G芯片热输运与热管理的相关解决方案。

新能源汽车推动热管理系统升级

传统燃油汽车热管理主要包含的是空调系统和发动机系统的热管理,目的是为了整 车各项零部件处于合适的温度,保障车辆发挥出最佳的驾驶性能。由于新能源汽车与传 统燃油汽车在结构上的巨大差异,当新能源汽车渗透率不断提升时,热管理行业必然催 生出更多的需求。

与传统燃油车相比,新能源汽车主要有三点不同。

第一,两者均需要进行空调系统 热管理,然而在空调制热的情况下,传统燃油车可以通过发动机的余热给车内供热,而 新能源车则必须要主动进行制热。

第二,由于两者的动力系统不同,传统燃油车动力系 统热管理主要针对发动机和变速箱,而新能源车热管理主要针对电机和电机控制器。

第 三,新能源车相比传统燃油车增加了电池热管理,由于新能源车以电池电能作为驱动能 源,当电池温度过高可能带来一定风险,因此有必要进行电池热管理。插电混动车结合 了传统燃油车和纯电动车的特点,相比纯电动车而言更为复杂,还需配备发电机热管理 系统。

汽车热管理行业需求 千亿市场大爆发

汽车热管理行业市场需求与下游汽车行业景气度密切相关。从最近 16 年的汽车销 量数据来看,中国汽车销量经历了先快速增长再滑坡的过程。2005-2017 年中国汽车销 量从 576 万辆增长到 2887 万辆,总体汽车销量增长了 4 倍,年复合增速达到 14.38%。 自 2018 年开始,中国汽车行业先后受到中美贸易战、机动车国五标准切换国六、新冠 疫情等不利因素影响,导致汽车销量逐年滑坡。

由于新能源汽车的热管理需求升级,所以汽车热管理行业将大大受益于新能源汽车 的发展。中国新能源汽车行业从 2019-2021 年经历了从政策扶持退坡到快速成长的阶段,2019年中国新能源汽车销量为 120.6 万辆,同比下滑 4.0%。由于 2019 年下半年新能源 汽车补贴大幅退坡,全年销量情况表现不佳,且上半年出现抢装的现象,透支了部分下 半年的需求。2020 年中国新能源汽车销量为 136.7 万辆,同比增长 13.3%。受益于国产 特斯拉大卖,新能源汽车市场认可度提升,中国新能源汽车行业发展开始摆脱政策扶持 走向需求推动。即便一季度车市受新冠疫情影响严重,全年依旧实现 13.3%的增长。从 2021 年年初到 9 月份,中国新能源汽车销量为 215.7 万辆,同比增长 193.9%,且自 4 月 份开始始终保持环比正增长。

为响应碳减排的目标,各国都是大力支持新能源汽车的发展。从近两年各国和各地 区新能源汽车相关政策来看,大多数国家或地区的目标是在 2030 年实现 50%新车销售 为新能源汽车,在 2035 年实现 100%新车销售为新能源汽车。中国当前政策目标低于各 国平均水平,然而我们认为从 2020 年四季度开始,中国新能源汽车销量明显走出消费 崛起的趋势。2021 年 9 月中国新能源汽车渗透率已经达到 17.3%,中国最快有望在 2022 年完成新能源汽车占总销量 20%左右的目标,因此到 2030 年中国新能源汽车占总销量 有极大可能达到甚至超过 50%。

全球新能源乘用车市场快速增长给热管理行业带来巨大的增量和机遇。根据 EV Sales 发布的新能源汽车数据,2020 年全球新能源乘用车累计销量为 312 万辆,在全球 汽车市场低迷的情况下,逆势实现 41%的增长,渗透率达到 4%。当前新能源汽车正在 加速渗透,屡超市场预期,截止到 2021 年 9 月,当月中国地区新能源乘用车渗透率为 19%,欧洲地区渗透率超 20%。

随着后续特斯拉北美地区产能投产,美国地区新能源乘 用车渗透率也有望快速提升。我们根据当前各国和各地区新能源汽车渗透率的政策目标, 测算出 2025 年全球新能源乘用车的销量情况。预计 2025 年中美欧及其他地区新能源乘 用车销量分别为 961 万辆、527 万辆、655 万辆和 448 万辆,对应新能源乘用车渗透率分 别为 39%、30%、41%和 21%。加总得全球新能源乘用车销量 2591 万辆,对应渗透率为 33%。

新能源乘用车可分为插电混动乘用车和纯电动乘用车。插电混动乘用车空调系统不 需要使用水暖 PTC 和热泵,但需要多一套发电机热管理系统。参考相应产品价格,我们 发现插电混动乘用车与纯电动乘用车热管理系统单车价值量相差不大。因此我们假设新 能源乘用车热管理系统单车价值量均价为 6800 元,同时假设传统乘用车单车价值量均 价为 2300 元。根据前文对于中国新能源乘用车市场的预测,我们预计 2025 年中国乘用 车热管理市场空间为 1002 亿元,其中新能源乘用车热管理市场空间为 653 亿元,预计 2021-2025 年复合增速达到 34%。

我们依旧假设全球市场的传统乘用车和新能源乘用车单车价值量均价分别为 2300 元和 6800 元,根据前文对于全球乘用车市场的预测,我们预计2025年全球乘用车热管理市场空间为 2987 亿元,其中新能源乘用车热管理市场空间为 1761 亿元,预计 2021- 2025 年复合增速达到 40%。

海外巨头占现有全球热管理市场过半份额

电装:全球热管理龙头。日本电装是全球第二大汽车零部件企业和全球最大热管理系统供应商,公司热管理产品涵盖传统发动机热管理系统和空调系统等,品类齐全。

法雷奥:欧洲热管理龙头。法国法雷奥是世界前十大汽车零部件企业,公司热管理产品包括空调系统、动力总成热管理和电池冷却系统等。

翰昂:专门从事汽车热管理业务。韩国翰昂2019年通过收购麦格纳相关业务,成为全球第二大热管理系统供应商,公司产品涵盖空调系统、动力总成散热系统、热泵、电池散热系统等。

马勒:以动力总成热管理为主。德国马勒凭借收购贝洱集团和德尔福热管理业务,于2015年成为全球第四大热管理系统供应商,公司产品由发动机冷却系统扩展至空调和新能源热管理系统。

国内热管理零部件企业实现突围的两大路径:

1)立足优势单品,拓展头部客户

拓普依托 IBS 智能刹车系统研发能力,热泵总成、电子膨胀阀、电子水阀、等产品进军热管理系统。 银轮股份基于热交换器优势,建立空调系统设计能力,获吉利Smart和江铃新能源等定点。三花智控立足阀类优势,形成组件和系统配套能力,获特斯拉和大众MEB等定点。

2)并购海外优质资产,实现产品和客户双升级

2015年奥特佳收购空调国际,实现从零部件向系统供应商的转变。银轮股份2016和2019年分别收购美国热动力公司和瑞典Setrab AB,从而进军海外市场。

文章来源: 未来智库,上观新闻,概念爱好者

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