液冷管行業(yè)市場現(xiàn)狀調(diào)查及投資策略

液冷管行業(yè)市場現(xiàn)狀調(diào)查及投資策略電動汽車熱管理技術(shù)發(fā)展歷程整車熱管理是電動汽車發(fā)展的核心技術(shù)之一，涉及乘員艙溫濕環(huán)境調(diào)控、動力系統(tǒng)溫控、玻璃防霧除霧等多目標(biāo)管理。根據(jù)熱管理系統(tǒng)架構(gòu)與集成化程度，將電動汽車熱管理的發(fā)展歸納為三個階段，從單冷配合電加熱到熱泵配合電輔熱再到寬溫區(qū)熱泵與整車熱管理逐步耦合，電動汽車整車熱管理技術(shù)逐漸朝著高度集成化、智能化的方向發(fā)展，并且在寬溫區(qū)、極端條件下的環(huán)境適應(yīng)性能力逐漸提升。在電動汽車產(chǎn)業(yè)化起步階段，基本是以電池、電機等動力系統(tǒng)的替代為核心技術(shù)發(fā)展起來的，車室空調(diào)、車窗除霧、動力部件溫控等輔助系統(tǒng)是在傳統(tǒng)燃油汽車熱管理技術(shù)基礎(chǔ)上逐步改進而來的。純電動汽車空調(diào)與燃油汽車空調(diào)都是通過蒸氣壓縮循環(huán)來實現(xiàn)制冷功能，兩者的區(qū)別是燃油汽車空調(diào)壓縮機由發(fā)動機通過皮帶間接驅(qū)動，而純電動車則直接使用電驅(qū)動壓縮機來驅(qū)動制冷循環(huán)。燃油汽車冬季制熱時直接利用發(fā)動機余熱對乘員艙進行供熱，不需要額外的熱源，而純電動車的電機余熱無法滿足冬季制熱的需求，因此冬季制熱是純電動汽車需要解決的問題。正溫度系數(shù)加熱器（positivetemperaturecoefficient，PTC）由PTC陶瓷發(fā)熱元件與鋁管組成，具有熱阻小、傳熱效率高的優(yōu)點，并且在燃油汽車的車身基礎(chǔ)上改動較小，因此早期的電動汽車采用蒸氣壓縮制冷循環(huán)制冷加PTC制熱的方式來實現(xiàn)乘員艙的熱管理，例如早期三菱公司的i-MIEV電動汽車。與燃油汽車由燃料提供能量不同，電動汽車由動力電池提供能量。電動汽車正常運行時，動力電池放電產(chǎn)熱，溫度升高，需要對電池進行降溫。電池冷卻的方法主要有空氣冷卻、液體冷卻、相變材料冷卻、熱管冷卻，由于空氣冷卻結(jié)構(gòu)簡單、成本低、便于維護，在早期的電動車上得到廣泛應(yīng)用。這一階段的熱管理主要形式是各個獨立的子系統(tǒng)分別滿足熱管理的需求。在實際使用過程中電動汽車冬季供熱能耗需求較高，從熱力學(xué)角度來說PTC制熱的COP始終小于1，使得PTC供熱耗電量較高，能源利用率低，嚴(yán)重制約了電動汽車的行駛里程。而熱泵技術(shù)利用蒸氣壓縮循環(huán)將環(huán)境中的低品位熱量進行利用，制熱時的理論COP大于1，因此使用熱泵系統(tǒng)代替PTC可以增加電動汽車制熱工況下的續(xù)航里程。寶馬i3車型采用熱泵系統(tǒng)來實現(xiàn)冬季制熱。此外，一汽奔騰與紅旗、上汽榮威等也在部分車型上采用了熱泵系統(tǒng)。然而在低溫環(huán)境下，傳統(tǒng)熱泵系統(tǒng)制熱量衰減嚴(yán)重，無法滿足電動汽車低溫環(huán)境制熱需求，需要額外的加熱器輔助加熱，因此熱泵加PTC輔熱的制熱方式成為電動汽車冬季低溫環(huán)境下乘員艙制熱的主要方式。隨著動力電池容量與功率的進一步提升，動力電池運行過程的熱負(fù)荷也逐漸增大，傳統(tǒng)的空冷結(jié)構(gòu)無法滿足動力電池的溫控需求，因此液冷成為當(dāng)前電池溫控的主要方式。并且，由于人體所需的舒適溫度和動力電池正常工作所處的溫度相近，可以通過在乘員艙熱泵系統(tǒng)中并聯(lián)換熱器的方式來分別滿足乘員艙與動力電池制冷的需求。通過換熱器以及二次冷卻間接帶走動力電池的熱量，電動汽車整車熱管理系統(tǒng)集成化程度有所提高。雖然集成化程度有所提升，但這一階段的熱管理系統(tǒng)只對電池制冷與乘員艙制冷進行了簡單整合，電池、電機余熱未得到有效利用。傳統(tǒng)熱泵空調(diào)在高寒環(huán)境下制熱效率低、制熱量不足，制約了電動汽車的應(yīng)用場景。因此，一系列提升熱泵空調(diào)低溫工況下性能的方法得以開發(fā)應(yīng)用。通過合理增加二次換熱回路，在對動力電池與電機系統(tǒng)進行冷卻的同時，對其余熱進行回收利用，以提高電動汽車在低溫工況下的制熱量。實驗結(jié)果表明，余熱回收式熱泵空調(diào)與傳統(tǒng)熱泵空調(diào)相比，制熱量顯著提升。各熱管理子系統(tǒng)耦合程度更深的余熱回收式熱泵以及集成化程度更高的整車熱管理系統(tǒng)在特斯拉ModelY、大眾ID4．CROZZ等車型上已得以應(yīng)用。但當(dāng)環(huán)境溫度更低，且余熱回收量更少時，僅通過余熱回收依然無法滿足低溫環(huán)境下的制熱量需求，仍需使用PTC加熱器來彌補上述情況下制熱量的不足。但隨著電車整車熱管理集成程度的逐漸提升，可以通過合理的增大電機發(fā)熱量的方式來增加余熱的回收量，從而提高熱泵系統(tǒng)的制熱量與COP，避免了PTC加熱器的使用，在進一步降低熱管理系統(tǒng)空間占用率的同時滿足電動汽車在低溫環(huán)境下的制熱需求。除電池電機系統(tǒng)余熱回收利用外，回風(fēng)利用也是降低低溫工況下熱管理系統(tǒng)能耗的方式。研究結(jié)果表明，低溫環(huán)境下，合理的回風(fēng)利用措施能夠在避免車窗起霧、結(jié)霜的同時使電動汽車所需制熱量下降46%～62%，最大能夠降低約40%的制熱能耗。日本電裝也開發(fā)了相應(yīng)的雙層回風(fēng)/新風(fēng)結(jié)構(gòu)，能夠在防起霧的同時降低30%由通風(fēng)引起的熱損失。這一階段電動汽車熱管理在極端條件下的環(huán)境適應(yīng)能力逐漸提升，并朝著集成化、綠色化的方向發(fā)展。為進一步提高電池高功率情況下的熱管理效率，降低熱管理復(fù)雜程度，將制冷劑直接送入電池組內(nèi)部進行換熱的直冷直熱式電池溫控方式也是目前的一個技術(shù)方案，一種電池包與制冷劑直接換熱的熱管理構(gòu)型。直冷技術(shù)能夠提高換熱效率與換熱量，使電池內(nèi)部獲得更均勻的溫度分布，減少二次回路的同時增大系統(tǒng)余熱回收量，進而提高電池溫控性能。但由于電池與制冷劑直接換熱技術(shù)需要通過熱泵系統(tǒng)的工作提高冷熱量，一方面電池溫控受限于熱泵空調(diào)系統(tǒng)的啟停，并對制冷劑環(huán)路的性能有一定影響，另一方面也限制了過渡季節(jié)的自然冷源利用，因此該技術(shù)仍需通進一步的研究改進與應(yīng)用評估。新能源促消費舉措疊加雙積分趨嚴(yán)驅(qū)動電動汽車放量國家層面，新能源汽車促消費政策多點開花。2022年5月商務(wù)部等4部門發(fā)布《四部門關(guān)于開展2022年新能源汽車下鄉(xiāng)活動的通知》，在山西、河南、湖北等省份選擇三四線城市組織開展新一輪新能源汽車下鄉(xiāng)活動。2022年7月商務(wù)部等17部門發(fā)布《關(guān)于搞好汽車流通擴大汽車消費的若干措施》，政策從6個方面、12條措施持續(xù)鞏固汽車消費回穩(wěn)態(tài)勢，促進汽車市場轉(zhuǎn)型升級，相關(guān)措施聚焦新能源汽車購置稅減免及免征稅政策延續(xù)、汽車下鄉(xiāng)等問題，預(yù)計拉動新能源汽車滲透率進一步提升。2022年7月，國常會明確提出延續(xù)免征新能源汽車購置稅，有望為新能源市場持續(xù)增添新動能。熱管理系統(tǒng)功能復(fù)雜，推動向集成化方向發(fā)展為提高新能源汽車冬季續(xù)航，整車廠逐步提高熱管理系統(tǒng)效率。如利用電機電控余熱來實現(xiàn)對電池系統(tǒng)的加熱需求，降低了高耗能PTC的使用，提高冬季續(xù)航里程。駕駛艙制熱逐漸升級為熱泵空調(diào)，進一步加大熱管理系統(tǒng)的復(fù)雜程度。為提高整個系統(tǒng)的可靠性、空間利用率、效率、并降低成本，熱管理系統(tǒng)逐步向集成化方向發(fā)展。國內(nèi)熱管理企業(yè)由于起步較晚，競爭環(huán)境較為激烈，主要通過提供熱管理系統(tǒng)中某個零部件的方式，為整車廠進行供貨。但伴隨著國內(nèi)更多新勢力品牌的誕生，給國內(nèi)熱管理零部件供應(yīng)商提供了更多嘗試的機會，使其在技術(shù)經(jīng)驗方面逐漸積累，向汽車熱管理集成供應(yīng)商轉(zhuǎn)變。新能源汽車零部件行業(yè)發(fā)展的不利因素由于新能源汽車零部件供應(yīng)商產(chǎn)品銷售與下游客戶配套車型銷售高度相關(guān)，產(chǎn)品配套車型量產(chǎn)情況、配套車型生命周期等將直接影響新能源汽車零部件供應(yīng)商產(chǎn)品銷售。未來，若出現(xiàn)配套車型銷量低于預(yù)期、配套車型更新?lián)Q代過快、產(chǎn)品導(dǎo)入客戶新車型不暢等情形，行業(yè)相關(guān)產(chǎn)品的銷售將受到不利影響。新能源汽車熱管理行業(yè)競爭格局從全球范圍看電裝、法雷奧、翰昂和馬勒等多家零部件巨頭的汽車熱管理業(yè)務(wù)收入規(guī)模超過40億歐元，它們的產(chǎn)品涉及冷卻系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、壓縮機以及熱泵系統(tǒng)等。從競爭格局來看，新能源車熱管理領(lǐng)域國際巨頭在空調(diào)系統(tǒng)領(lǐng)域仍將占據(jù)統(tǒng)治地位，在其他領(lǐng)域也在逐步布局。國際零部件巨頭有望將他們在燃油車空調(diào)系統(tǒng)領(lǐng)域的統(tǒng)治優(yōu)勢延續(xù)到新能源車領(lǐng)域，以電動壓縮機為例，電裝、三電和翰昂占據(jù)了80%以上的市場份額。液冷管液冷板行業(yè)壁壘（一）液冷管液冷板行業(yè)技術(shù)壁壘液冷管液冷板是通過金屬管材、板材（通常為銅鋁等導(dǎo)熱金屬）構(gòu)成的封閉腔體將發(fā)熱器件的熱量間接傳遞給封閉在循環(huán)管路中的冷卻液體，通過冷卻液體將熱量帶走的一種冷卻形式。由于該種冷卻方式會極大程度影響動力電池整體的安全、重量、工作穩(wěn)定性等方面，因此具有較高技術(shù)壁壘，主要體現(xiàn)在以下幾點：第一，散熱效果要求高。由于新能源汽車電池工作時會產(chǎn)生較大熱量，熱量過高不僅影響電池工作效率，同時會產(chǎn)生一定安全風(fēng)險，因此，液冷管、液冷板對散熱功率要求較高，需要能夠及時導(dǎo)出動力電池工作過程中產(chǎn)生的多余熱量，避免過量溫升的發(fā)生；第二，密封可靠性要求高。道路車輛環(huán)境工作復(fù)雜，存在振動、沖擊、高低溫交變等多種環(huán)境，同時，液冷板、液冷管設(shè)計壽命均需覆蓋整車使用壽命；動力電池電壓動輒幾百伏，若液冷板、液冷管密封出現(xiàn)問題以致內(nèi)部冷卻液泄露，會導(dǎo)致電池短路，溫度積累到一定程度就會發(fā)生自燃；第三，散熱設(shè)計精準(zhǔn)度要求高。因新能源汽車車型不同，其使用的電池外形、排列組合方式不同，需要對不同電池包的液冷管、液冷板的冷卻液流道進行精細(xì)化設(shè)計，使得冷卻液可以均勻冷卻電池溫度，避免電池包內(nèi)不同位置溫差過大；第四，輕量化要求較高。為減輕車身重量，提高電動車?yán)m(xù)航里程，液冷管、液冷板使用的材質(zhì)質(zhì)量較輕，厚度較薄，材料的輕薄化進一步提升了技術(shù)加工難度；此外，液冷管、液冷板出廠前應(yīng)進行相關(guān)試驗并滿足相關(guān)國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計要求，包括外觀質(zhì)量、性