汽車熱管理行業(yè)專題報(bào)告：新能源汽車熱管理迎產(chǎn)業(yè)春風(fēng)（下）

2.3 空調(diào)系統(tǒng)：電動(dòng)壓縮機(jī)為最核心部件

       新能源汽車與燃油車空調(diào)制冷原理基本一致，主要區(qū)別在于動(dòng)力源由之前的內(nèi)燃 機(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)槿娤到y(tǒng)，從而電動(dòng)壓縮機(jī)制冷+PTC/熱泵制熱成為新的技術(shù)方案。

       制冷劑回路主要包括壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥、蒸發(fā)器這四個(gè)關(guān)鍵部件，首先， 壓縮機(jī)將管路里的制冷劑進(jìn)行壓縮，制冷劑以高溫高壓的氣態(tài)進(jìn)入管道，在發(fā)動(dòng)機(jī)艙 前部的冷凝器中從氣態(tài)凝結(jié)成液態(tài)，釋放一定的熱量，隨后經(jīng)過膨脹閥，液態(tài)制冷劑 壓力忽然降低，然后再車廂內(nèi)蒸發(fā)器中汽化，吸收大量的熱量，從而達(dá)到駕駛艙制冷效果。

        壓縮機(jī)是制冷系統(tǒng)中最關(guān)鍵的一環(huán)。可將制冷劑從低壓側(cè)吸入壓縮，使其溫度和 壓力升高、再泵入高壓側(cè)，往復(fù)循環(huán)。常見的汽車空調(diào)壓縮機(jī)有斜盤式（市場(chǎng)占比約 65%）、渦旋式（25%）和旋葉式（10%），同時(shí)，壓縮機(jī)分為定排量和變排量，變排量可根據(jù)空調(diào)制冷負(fù)荷自動(dòng)改變排量，運(yùn)行更為經(jīng)濟(jì)，同時(shí)變排量比定排量貴 20%。斜盤壓縮機(jī)是往復(fù)式壓縮機(jī)的主導(dǎo)產(chǎn)品，工藝比較成熟，其能耗高，定排量 400 元/個(gè)， 變排量 500-600 元/個(gè)，產(chǎn)品主要使用在大排量乘用車。渦旋式壓縮機(jī)沒有往復(fù)運(yùn)動(dòng)， 效率較高，并且具有噪聲小、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)等特點(diǎn)，其價(jià)格在 300-400 元/個(gè)，適合小排量 車使用。旋葉式壓縮機(jī)具有體積小和重量輕等特點(diǎn)，能在較小的發(fā)動(dòng)機(jī)艙中進(jìn)行布局， 適用于微型車。

       對(duì)于電動(dòng)壓縮機(jī)，其與傳統(tǒng)的差別在于主要是由電池提供動(dòng)力，控制器控制電機(jī) 的轉(zhuǎn)速?gòu)亩刂浦评淞浚瑥亩_(dá)到調(diào)節(jié)溫度的作用。由于渦旋式壓縮機(jī)具有效率高、噪聲小、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn)，決定了它適合與高速高速電機(jī)配合使用，單個(gè)價(jià)值在 2000 元/個(gè)。

       壓縮機(jī)市場(chǎng)集中度較為集中，奧特佳為國(guó)產(chǎn)品牌龍頭。從競(jìng)爭(zhēng)格局角度來看，全 球汽車空調(diào)壓縮機(jī)領(lǐng)域中，外資品牌仍舊占據(jù)著主導(dǎo)。在汽車壓縮機(jī)領(lǐng)域，三電、電 裝、翰昂、法雷奧等外資品牌占據(jù)著全球超過 50%的市場(chǎng)份額，尤其是電動(dòng)壓縮機(jī)領(lǐng) 域，電裝、三電、翰昂三家占據(jù)著全球超過 80%的市場(chǎng)份額。國(guó)產(chǎn)壓縮機(jī)品牌中，奧 特佳為國(guó)內(nèi)龍頭企業(yè)，在自主品牌車型中占比較高，同時(shí)電動(dòng)壓縮機(jī)在新能源汽車市 場(chǎng)占據(jù)一定的份額。

2.4 格局：外資品牌仍舊強(qiáng)勢(shì)，國(guó)內(nèi)廠商加速推進(jìn)

       現(xiàn)階段，新能源汽車的熱管理作為一個(gè)邊際技術(shù)加速迭代，短期爆發(fā)性強(qiáng)的細(xì)分 行業(yè)，處于一個(gè)百家爭(zhēng)鳴百花齊放的狀態(tài)。隨著全球新能源汽車崛起，包括特斯拉市 值超過傳統(tǒng)汽車廠商豐田，以及傳統(tǒng)車紛紛布局新能源汽車領(lǐng)域，新能源汽車未來前 景越來越明朗。未來隨著熱管理方案標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化趨勢(shì)行業(yè)集中度不斷提升，優(yōu)勢(shì)廠商將逐漸脫穎而出。目前國(guó)內(nèi)外廠商同處于一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)水平線，給予本土品牌公平競(jìng) 爭(zhēng)進(jìn)入全球產(chǎn)業(yè)鏈的機(jī)遇。

       各個(gè)車廠各個(gè)系統(tǒng)供應(yīng)商對(duì)于熱管理還沒有一個(gè)明顯占優(yōu)的方案，各個(gè)方案差異 較大。在這種技術(shù)路線的階段，國(guó)內(nèi)外熱管理供應(yīng)商同步起步競(jìng)爭(zhēng)。對(duì)于國(guó)內(nèi)熱管理 供應(yīng)商來說，可以與老牌供應(yīng)商處于同一起跑線，并且擁有本地龐大的市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)，在新能源汽車崛起的浪潮下，熱管理這個(gè)子行業(yè)也面臨著供應(yīng)鏈重組的局面。

       全球競(jìng)爭(zhēng)格局：國(guó)際廠商占據(jù)著全球主要市場(chǎng)份額。傳統(tǒng)熱管理供應(yīng)商系統(tǒng)配套 能力強(qiáng)，依靠在傳統(tǒng)市場(chǎng)的優(yōu)勢(shì)，深耕技術(shù)開發(fā)，較早的進(jìn)入電動(dòng)車熱管理市場(chǎng)，具 有在一定技術(shù)水平上的領(lǐng)先，且能夠提供整車熱管理的解決方案；例如電裝、漢拿、 法雷奧、馬勒、捷溫、三電等。根據(jù)我們測(cè)算，電裝、法雷奧、馬勒、翰昂等全球性 廠商，占據(jù)著全球超過 50%的市場(chǎng)份額。而國(guó)內(nèi)主流的熱管理制造商仍舊以部件供應(yīng) 為主，整體的市場(chǎng)份額較國(guó)際廠商仍舊有一定差距。

       電裝為全球第二大的汽車零部件集團(tuán)，業(yè)務(wù)涵蓋動(dòng)力系統(tǒng)、熱管理系統(tǒng)、汽車電 子及電氣化系統(tǒng)等領(lǐng)域，主要的汽車熱管理產(chǎn)品有空調(diào)系統(tǒng)、動(dòng)力傳動(dòng)冷卻系統(tǒng)、壓 縮機(jī)等。2019 年汽車業(yè)務(wù)總營(yíng)收達(dá)到 466 億美元，其中熱管理業(yè)務(wù)營(yíng)收占比達(dá)到 26.2%， 近些年來積極布局電動(dòng)化、智能化領(lǐng)域。

       法雷奧業(yè)務(wù)涵蓋舒適及駕駛輔助、動(dòng)力總成、熱管理和視覺照明系統(tǒng)四大板塊， 先后收購(gòu)福特 HVAC 業(yè)務(wù)、ACH 溫控業(yè)務(wù)，合并汽車空調(diào)業(yè)務(wù)，成功躋身熱管理領(lǐng)域 第一梯隊(duì)。主要的汽車熱管理產(chǎn)品有空調(diào)系統(tǒng)、動(dòng)力總成熱管理系統(tǒng)、壓縮機(jī)、前端 模塊等。2019 年法雷奧全年?duì)I收為 218 億美元，熱管理業(yè)務(wù)營(yíng)收占比達(dá)到 24%。

       韓國(guó)翰昂是全球?qū)Ｗ⒂谄嚐峁芾硐到y(tǒng)的廠商。主要的汽車熱管理產(chǎn)品有空調(diào)系 統(tǒng)、壓縮機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)及管路在內(nèi)的熱管理系統(tǒng)全體系。2019 年公司總體營(yíng)收 規(guī)模為 61 億美元。

       馬勒對(duì)應(yīng)業(yè)務(wù)分為發(fā)動(dòng)機(jī)活塞、濾清器、汽車空調(diào)系統(tǒng)三大主線，前后收購(gòu)美國(guó) 德爾福空調(diào)、日本國(guó)產(chǎn)電機(jī)，并購(gòu)德國(guó) O-Flexx 熱管理公司，使其熱管理業(yè)務(wù)發(fā)展較 快。主要的汽車熱管理產(chǎn)品有空調(diào)系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、壓縮機(jī)、電池調(diào)節(jié)技術(shù)等。2018 年馬勒總體營(yíng)收規(guī)模為 148 億美元，其中熱管理相關(guān)業(yè)務(wù)占比為 37%。

       國(guó)內(nèi)的新能源車熱管理廠商相對(duì)國(guó)外傳統(tǒng)廠商具本土配套及成本優(yōu)勢(shì)，有望快速 搶占新能源車熱管理市場(chǎng)，傳統(tǒng)熱管理供應(yīng)商的系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)不再明顯，零部件級(jí)別諸多 新生領(lǐng)域不在傳統(tǒng)汽車行業(yè)，給了國(guó)內(nèi)熱管理供應(yīng)商和傳統(tǒng)國(guó)際老牌供應(yīng)商站在同一 起跑線的機(jī)會(huì)。雖說傳統(tǒng)國(guó)際老牌供應(yīng)商擁有多年的熱管理行業(yè)積累，國(guó)內(nèi)廠商在技 術(shù)上略遜一籌，近些年也表現(xiàn)為追趕的態(tài)勢(shì)，隨著電動(dòng)化浪潮持續(xù)推進(jìn)，國(guó)內(nèi)廠商在 具備相應(yīng)優(yōu)勢(shì)下有望由零部件進(jìn)一步向系統(tǒng)拓展，成為全球整車體系下的組件供應(yīng)商。國(guó)內(nèi)廠商相對(duì)于國(guó)外廠商具有一定的優(yōu)勢(shì)，具體的表現(xiàn)在：

    （1） 國(guó)內(nèi)廠商有較大的發(fā)展空間，隨著全球新能源汽車?yán)顺敝饾u加速，補(bǔ)貼 催化及相關(guān)政策推動(dòng)，中國(guó)作為新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈中關(guān)鍵一環(huán)。

    （2） 具有成本優(yōu)勢(shì)，由于人工、原材料及運(yùn)輸?shù)确矫娴牟町悾瑖?guó)內(nèi)廠商具有良 好的成本管控能力，國(guó)內(nèi)整車廠出于降本的考量，會(huì)優(yōu)先考慮國(guó)內(nèi)汽零產(chǎn) 商。

    （3） 打入國(guó)內(nèi)整車廠產(chǎn)業(yè)鏈更容易，國(guó)內(nèi)汽零企業(yè)與本土整車廠通常已構(gòu)建 好良好的合作關(guān)系，對(duì)于獲得相應(yīng)的訂單具有一定的優(yōu)勢(shì)。

       國(guó)內(nèi)廠商加速推進(jìn)，項(xiàng)目定點(diǎn)充足。隨著這波汽車電氣化的浪潮，依靠我國(guó)對(duì)于 新能源汽車的政策紅利、財(cái)政補(bǔ)貼以及整個(gè)產(chǎn)業(yè)聯(lián)動(dòng)，利用本土優(yōu)勢(shì)及傳統(tǒng)業(yè)務(wù)支持， 迅速搶占熱管理的市場(chǎng)。而誰(shuí)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(xì)的管控系統(tǒng)，繼而開發(fā)模塊化的產(chǎn)品，誰(shuí)就能在中 后期的競(jìng)爭(zhēng)中掌握主動(dòng)權(quán)，從而領(lǐng)導(dǎo)市場(chǎng)。國(guó)內(nèi)主流熱管理廠商在新能源領(lǐng)域加速推 進(jìn)，2018 年以來不斷拿到新能源熱管理訂單，下游客戶不僅僅包含國(guó)內(nèi)自主品牌廠商， 同時(shí)更是切入到國(guó)際主流電動(dòng)車廠商的配套體系內(nèi)。我們認(rèn)為，在新能源熱管理領(lǐng)域， 國(guó)內(nèi)廠商有望充分享受國(guó)內(nèi)新能源汽車的發(fā)展紅利，進(jìn)一步縮短與國(guó)際廠商的差距。

3、低溫?zé)峁芾砬熬皬V闊，熱泵為高效解決方案

3.1 低溫電化學(xué)反應(yīng)不活躍，高效熱管理為現(xiàn)行最優(yōu)解決方案

       低溫下電化學(xué)反應(yīng)不活躍是電池冬季續(xù)航降低的主要原因。鋰離子電池是一種典 型的“搖椅電池”，其充電時(shí)鋰離子從正極脫嵌穿越隔膜進(jìn)入負(fù)極，使得負(fù)極呈富鋰狀 態(tài)，正極呈貧鋰狀態(tài)，同時(shí)碳負(fù)極通過外電路獲得補(bǔ)償電荷，放電時(shí)則相反。環(huán)境溫 度過低時(shí)，電解液黏度增大甚至部分凝固，使得鋰離子脫嵌運(yùn)動(dòng)受阻，電導(dǎo)率降低， 最終引起了容量減少。

       低溫下使用鋰電池易造成不可逆的容量損傷和潛在危險(xiǎn)。鋰離子的溶解性在低溫 時(shí)會(huì)顯著降低，易析出沉積形成鋰晶枝，生長(zhǎng)到一定程度時(shí)有可能會(huì)刺穿隔膜造成電 池短路，形成潛在安全風(fēng)險(xiǎn)。且此時(shí)電池負(fù)極動(dòng)力學(xué)條件較差，固態(tài)電解質(zhì)界面(SEI) 厚度會(huì)增加，將不可逆地持續(xù)阻礙離子流動(dòng)，造成有效容量衰減。

       各類正極材料的抗低溫能力均不相同，NCM811 電池相對(duì)抗凍。研究發(fā)現(xiàn)在-20℃ 下電池的容量保持率均有下降，總體上 NCM 與 NCA 材料抗低溫性能相似，NCM811 比 NCA 稍高，但兩者均明顯優(yōu)于磷酸鐵鋰電池。當(dāng)前國(guó)內(nèi)的電池向 NCM811 發(fā)展的 趨勢(shì)有助于減緩冬季低電量的現(xiàn)象，但仍需要低溫?zé)峁芾韥碜岆姵毓ぷ髟谧罴逊秶?/p>

       耐低溫電池的研發(fā)是解決冬季續(xù)航下降較為根本的辦法，主要方向有改性電解液 與全天候電池，但當(dāng)前仍在實(shí)驗(yàn)階段。

       采用混合鋰鹽、溶劑與添加劑獲得綜合性能較強(qiáng)的低溫電解液是獲得低溫鋰電池 的重要手段。電解液是電池抗低溫能力最重要的因素之一，當(dāng)前研究表明將不同的鋰 鹽、溶劑與添加劑這三種組分按特定比例混合可以達(dá)到綜合最優(yōu)的效果。例如在溶劑 方面，傳統(tǒng)溶劑 EC 介電常數(shù)高、成膜性好，但因其熔點(diǎn)高、黏度大，而低熔點(diǎn)(-48℃) 的 PC 溶劑可有效地避免電解液體系在低溫下發(fā)生凝固，調(diào)整兩者配比可降低體系粘 度，獲得綜合兩者優(yōu)點(diǎn)的抗低溫溶劑。

       高效熱管理是當(dāng)前最可行的冬季續(xù)航管理方案。若僅從最大續(xù)航角度考慮，電池 加熱系統(tǒng)為保持電池在特定溫度下的自身能耗存在最優(yōu)解，但從電池安全角度，在 0℃ 以下均需要采取電池加熱系統(tǒng)以盡量延長(zhǎng)電池壽命。此外采用電池加熱勢(shì)必需要在電 池組中填入保溫材料，但這與高溫?zé)峁芾淼男枨蟊车蓝Y，因此熱管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需 要綜合考慮各類因素。

3.2 熱泵空調(diào)系統(tǒng)逐步普及，未來深度替代市場(chǎng)廣闊

       對(duì)于傳統(tǒng)車來說，其制熱過程是利用發(fā)動(dòng)機(jī)余熱進(jìn)行空調(diào)制熱。主要管理系統(tǒng)有 發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻回路，目的是使得發(fā)動(dòng)機(jī)處于合適的工作溫度，確保各零部件能夠正常運(yùn) 轉(zhuǎn)。區(qū)別于冷卻液是否流經(jīng)散熱器，分為大、小循環(huán)。汽車?yán)鋯?dòng)時(shí)，冷卻液進(jìn)行小 循環(huán)迅速提升發(fā)動(dòng)機(jī)溫度；當(dāng)在高速運(yùn)行過程中，發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)熱大，冷卻液溫度急劇升 高，達(dá)到一定度時(shí)，節(jié)溫器打開，冷卻液流經(jīng)散熱器，將熱量散失到空氣中，保證發(fā) 動(dòng)機(jī)處于正常的溫度。有一個(gè)獨(dú)立分支為駕駛艙和熱暖風(fēng)回路，冷風(fēng)經(jīng)過暖風(fēng)熱交換 器和冷卻液進(jìn)行熱量較緩，最后帶有熱量的空氣進(jìn)入駕駛艙，從而達(dá)到了加熱的目的。而對(duì)于新能源汽車，發(fā)動(dòng)機(jī)熱源消失，必須依靠電力進(jìn)行加熱。目前主要有 PTC 加熱 器、熱泵系統(tǒng)。

       PTC 能耗較大，對(duì)電動(dòng)車?yán)m(xù)航影響較大。PTC 即正溫度系數(shù)熱敏電阻，其電阻與 溫度成正相關(guān)，當(dāng)溫度升高時(shí)，PTC 電阻值隨之上升，通電發(fā)熱量將會(huì)隨之降低，反 之相反。其以低成本、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作穩(wěn)定等特點(diǎn)打入新能源汽車行業(yè)，相比于電熱 絲加熱能量轉(zhuǎn)換效率從 70%上升至 98%，但因 PTC 是將電能轉(zhuǎn)化成熱能，能量消耗較 大。以現(xiàn)階段蔚來 ES8 為例，其在制熱環(huán)節(jié)采用了前排功率 5.5kw、后排溫度 3.7kw 兩 大加熱器，僅在暖風(fēng)空調(diào)開啟的情況下每小時(shí)消耗近 50 公里續(xù)航。以續(xù)航 300km 平 均帶電量 35kw 為例，以平均 30km/h 的車速行駛和配套一個(gè) 2kw 的 PTC 加熱器，在排除其他損耗的情況下，續(xù)航里程最終縮短到 191km，減少 36%。

      熱泵是一種可以將低位熱源的熱能強(qiáng)制轉(zhuǎn)移到高位熱源的空調(diào)裝置，類似可以將 低處的水泵到高處的“水泵”。使用四通換向閥可以使熱泵空調(diào)的蒸發(fā)器和冷凝器功能 互相對(duì)換，改變熱量轉(zhuǎn)移方向，從而達(dá)到夏天制冷冬天制熱的效果。這樣相對(duì)寶貴的 電能在制熱的過程中可以僅作為熱量的“搬運(yùn)工”，而不是自身轉(zhuǎn)換成低品位的熱能。其工作原理如下圖所示，1.蒸發(fā)器從環(huán)境中吸取熱量進(jìn)入熱泵系統(tǒng)，1.蒸發(fā)器從環(huán)境中 吸取熱量進(jìn)入熱泵系統(tǒng)，2.低壓工質(zhì)被壓縮升溫，3.高溫高壓工質(zhì)在冷凝器中與艙內(nèi)空 氣換熱，4.加熱后的空氣被送入車廂內(nèi)，5.高壓工質(zhì)經(jīng)膨脹閥成為低溫低壓氣體完成循環(huán)。

       熱泵空調(diào)熱效率表現(xiàn)突出。一般可以用所轉(zhuǎn)換熱量與輸入能量之間的比值 COP （能效比）來衡量空調(diào)器性能的好壞，COP 越高說明空調(diào)的轉(zhuǎn)化效率越高、越節(jié)能。PTC 制熱的 COP 僅為 1，而熱泵制熱時(shí)的最低理論 COP 也高于 1，在實(shí)際中一般可以 達(dá)到 2-4，即相同能耗下產(chǎn)生的熱量是 PTC 的 2-4 倍。以續(xù)航 300km 平均帶電量 35kw 的電動(dòng)車為例，以平均 30km/h 的城市車速行駛，對(duì)三種典型配置下里程變化進(jìn)行測(cè) 算。使用熱泵系統(tǒng)能夠較 PTC 增加續(xù)航，從僅使用 PTC 的續(xù)航里程 192km 到 233km。但同時(shí)考慮到僅使用熱泵系統(tǒng)的局限性，往往配合著 PTC 一起使用，也能是續(xù)航達(dá)到 210km。可見在動(dòng)力電池沒有突破性進(jìn)展下要保證低能耗制熱，熱泵是現(xiàn)階段為數(shù)不多 的技術(shù)。

       四大核心零部件：電動(dòng)壓縮機(jī)、電子膨脹閥、四通換向閥、換熱器。熱泵空調(diào)系 統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，關(guān)鍵零部件有四通換向閥、電動(dòng)壓縮機(jī)、電子膨脹閥、換熱器、 氣液分離器、電子閥等，其他零部件則與傳統(tǒng)汽車空調(diào)差別不大。

       電動(dòng)壓縮機(jī)是電動(dòng)機(jī)與壓縮機(jī)的一體化產(chǎn)品，兩者共用同一主軸，由于電動(dòng)渦旋 壓縮機(jī)具有結(jié)構(gòu)緊湊、可靠性高、排液連續(xù)等特點(diǎn)是電動(dòng)汽車壓縮機(jī)的最佳選擇。電 動(dòng)壓縮機(jī)價(jià)值在 2000 元左右，占熱泵空調(diào)價(jià)值 40%以上，因此競(jìng)爭(zhēng)相對(duì)激烈，國(guó)內(nèi)電 動(dòng)壓縮機(jī)以?shī)W特佳為首。

       四通換向閥是熱泵空調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)的核心，由電磁先導(dǎo)閥和四通主閥通過導(dǎo)向毛細(xì)管連 接構(gòu)成，控制冷卻液的流向從而轉(zhuǎn)換制冷制熱模式，結(jié)構(gòu)復(fù)雜容易損壞。目前三花智 控是國(guó)內(nèi)外一流的閥體供應(yīng)商，市場(chǎng)份額國(guó)內(nèi) 35%、國(guó)外 20%。

       電子膨脹閥在溫度調(diào)節(jié)范圍、控制精度、過熱度控制以及反應(yīng)速度上對(duì)比傳統(tǒng)的 熱力膨脹閥都有明顯優(yōu)勢(shì)，尤其適合作為熱泵空調(diào)的主要節(jié)流零件。同四通閥，電子 膨脹閥以三花智控為首，不二工機(jī)、TGK、Egelhof 等國(guó)外競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手也有較強(qiáng)實(shí)力。

       換熱器需要冷熱兩用，既是冷凝器又是蒸發(fā)器，一般采用微通道平行流換熱器。換熱器制造門檻較低，但在熱泵系統(tǒng)中可以決定使用溫度下限，國(guó)內(nèi)銀輪股份是熱交換器的龍頭。

       國(guó)家廠商在熱泵控制和標(biāo)定領(lǐng)域具有優(yōu)勢(shì)。熱泵系統(tǒng)面臨的工況更為復(fù)雜，因此 在系統(tǒng)的控制與標(biāo)定方面有很大的難度。電裝、三電等國(guó)際廠商在產(chǎn)業(yè)鏈的定位為系 統(tǒng)集成商，負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的標(biāo)定。目前電裝在控制方面做的最為完善。

       國(guó)內(nèi)廠商在熱泵系統(tǒng)關(guān)鍵零部件領(lǐng)域具有一定話語(yǔ)權(quán)。對(duì)于國(guó)內(nèi)廠商，三花智控 已經(jīng)具備其關(guān)鍵零部件的供應(yīng)能力，在零部件供應(yīng)上已做到除壓縮機(jī)外的全覆蓋，公 司在車載熱泵空調(diào)上已處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)軍位置，后續(xù)行業(yè)爆發(fā)將會(huì)帶來一大利潤(rùn)來源。銀 輪股份已與江鈴 E400、吉利新能源（SMART）等整車廠合作熱泵系統(tǒng)項(xiàng)目，可以滿足 -5-50℃使用需求，在蒸發(fā)器、冷凝器、換熱器、暖芯、PTC、電子水泵等核心部件全部 自制。奧特佳電動(dòng)渦旋式壓縮機(jī)國(guó)內(nèi)市占率 30%并且已與特斯拉展開熱泵相關(guān)零部件合作。

3.3 特斯拉：高度集成熱管理系統(tǒng)，引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展

       早期雷諾 Zoe 熱泵管理系統(tǒng)。2013 年就已上市的雷諾 Zoe 是首款搭載熱泵技術(shù)的 量產(chǎn)車型，且該技術(shù)也應(yīng)用于 2013 年后生產(chǎn)的日產(chǎn) Leaf 中，該款熱泵空調(diào)系統(tǒng)來自 于日本電裝集團(tuán)。這套熱泵系統(tǒng)使用編號(hào) 10、11 的兩套電磁閥來控制管路內(nèi)制冷劑的 流向。而編號(hào) 5 的蒸發(fā)器和編號(hào) 4 的冷凝器都放置在靠近車廂的一側(cè)。僅僅靠編號(hào) 4 冷凝器上的擋板來控制空氣是否僅流過蒸發(fā)器而變成冷風(fēng)的制冷模式，還是讓空氣流 過冷凝器而變成熱風(fēng)的制熱模式。相應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)艙前部的外部熱交換器 1 則要在制冷 模式下作為冷凝器，在制熱模式下作為蒸發(fā)器。這樣整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)就需要編號(hào) 1、4、 5 三個(gè)熱交換器。系統(tǒng)變得復(fù)雜了一些，但是為了汽車發(fā)動(dòng)機(jī)艙高溫震動(dòng)環(huán)境部件可 靠性的考慮還是值得的。在這套熱泵系統(tǒng)中，1kW 的電力可以產(chǎn)生 3kW 的制冷效果和 2kW 的制熱效果。

       特斯拉：高度集成熱泵系統(tǒng)。特斯拉認(rèn)為，電池系統(tǒng)需要維持適宜的溫度運(yùn)行， 并且與此同時(shí)駕駛者同樣需要舒適的溫度，因此熱管理系統(tǒng)對(duì)于提高用戶的體驗(yàn)感至 關(guān)重要。但是許多電動(dòng)車的熱管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜并且熱管理效率較低，早期的熱管理 系統(tǒng)是由許多獨(dú)立的子系統(tǒng)構(gòu)成，并且每個(gè)子系統(tǒng)都需要完整的架構(gòu)，因此最終總體 的熱管理效率較低。

       為了提高熱管理系統(tǒng)的效率，特斯拉最新一代的熱管理系統(tǒng)采取了高度集成的形 式各個(gè)子系統(tǒng)之間可以相互聯(lián)動(dòng)，即使用相同冷媒的子系統(tǒng)可以相互連接構(gòu)成閉環(huán)。特斯拉新一代熱管理系統(tǒng)可以統(tǒng)籌整車各個(gè)子系統(tǒng)的熱量分布，使得整車持續(xù)在一個(gè) 最優(yōu)效率的工況下運(yùn)行。Model Y 為特斯拉首款引入熱泵系統(tǒng)的車型，通過熱泵+低壓 APTC 組合實(shí)現(xiàn)駕駛 艙熱管理，通過熱泵+電機(jī)預(yù)熱實(shí)現(xiàn)電池系統(tǒng)的熱管理。Model Y 熱管理系統(tǒng)由以下幾個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成：熱泵系統(tǒng)、電池冷卻系統(tǒng)、電機(jī)冷卻系統(tǒng)、電控系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)。以 上各個(gè)子系統(tǒng)通過一個(gè)八通閥實(shí)現(xiàn)熱量在各個(gè)子系統(tǒng)之間的統(tǒng)籌與轉(zhuǎn)移，從而最終實(shí) 現(xiàn)熱管理效率的提升。

Model Y 熱管理系統(tǒng)的難度在于系統(tǒng)的標(biāo)定與控制，因?yàn)楦鱾€(gè)子系統(tǒng)之間相互關(guān) 聯(lián)，面臨多種場(chǎng)景時(shí)，通過精準(zhǔn)的控制實(shí)現(xiàn)最為合理的熱量轉(zhuǎn)移與控制方案，從而實(shí) 現(xiàn)無論任何場(chǎng)景下熱管理 COP≥1。

來源 | 華安證券（分析師：陳曉，宋偉健）版權(quán)歸原作者所有，轉(zhuǎn)載僅供學(xué)習(xí)交流，如有不適請(qǐng)聯(lián)系我們，謝謝。

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