热管理重要性、工作原理及产业链格局如何？

热管理的重要性在新能源汽车时代持续突显。

燃油车和新能源车驱动原理的不同，从根本上促使整车热管理系统的升级变革。不同 于过往燃油车热管理构造简单，多以散热为目的，新能源车架构的革新使得热管理更为复 杂，同时也肩负着保障电池寿命和整车稳定安全的重要使命，其性能的优劣也成为决定电 车产品力的关键指标。 燃油车的动力核心是内燃机，结构较为简单。传统燃油车通过燃油发动机产生动力以 驱动汽车行进，汽油燃烧会产生热量，因此燃油车在对座舱空间进行制热可直接利用发动 机产生的余热，同样燃油车对动力系统的温度调节的主要目标是降温以避免关键零部件过 热。

新能源汽车则以电池电机为主，制热方面损失重要热源（发动机），结构更为复杂。 新能源车电池、电机及大量电子元器件需要主动对核心零部件温度进行调控，因此动力系 统内核的变化正是新能车热管理架构重塑的根本原因，并且热管理系统决的好坏直接定了 整车的产品性能及寿命。具体原因有三： 1）新能源车无法像传统燃油车一样直接使用内燃机产生的余热实现座舱制热，因此 产生了通过添加 PTC 或热泵制热的刚性需求，热管理的效率决定了续航里程。 2）新能源车锂电池合适工作温度为 0-40℃，温度过高过低都将影响电芯活性以至于 影响电池寿命，这一特性也决定了新能源汽车热管理不仅以降温为目的，控温则更加重要。 热管理稳定性决定了整车的寿命及安全性。 3）新能源车电池通常堆叠于汽车底盘，因此体积较为固定；热管理的效率和零部件 集成度将会直接影响到新能源汽车电池体积利用率。

新能源车热管理与家用空调工作原理一致，均采用“逆卡诺循环”原理通过压缩机对 冷媒做功改变其形态，从而将热量在空气与冷媒间交换实现制冷与制热。 热管理的本质即是“热量流动和交换”。新能源车热管理与家用空调工作原理一致， 均采用“逆卡诺循环”原理通过压缩机对冷媒做功改变其形态，从而将热量在空气与冷媒 间交换实现制冷与制热。主要分为三大回路：1）电机回路：主要是散热需求；2）电池回 路：调温要求较高，既需要热量也需要冷量；3）座舱回路：需要热量也需要冷量（对应 空调制冷与制热）。其工作方式可以简单理解为保证各个回路零部件达到合适工作适宜温 度即可，升级方向为三大回路互相串并联实现冷热量相互交织利用。举例来看，汽车空调 将产生的冷量/热量传输至座舱，即为热管理的“空调回路”；升级方向举例：空调回路与 电池回路串/并联后，由空调回路给电池回路供冷/热量即为高效的“热管理方案”（节省电 池回路零部件/能源高效利用）。热管理要做事情本质即是管理热量的流动，使热量流动至 需要“它”的地方；而最好的热管理即是“节能高效”的实现热量的流动和交换。

实现这一过程的技术则来源于空调冰箱。空调冰箱制冷/制热的实现是通过“逆卡诺循 环”原理，简单来说便是通过压缩机将冷媒压缩使其变热，而后将变热的冷媒通过冷凝器 并将热量释放到外部环境中，放热的冷媒转为常温并进入蒸发器内膨胀进一步降低温度， 之后回到压缩机开启下一个循环以此实现空气中热量交换，而膨胀阀和压缩机则是这一过 程中最为关键的部件。汽车热管理则是基于这一原理通过将空调回路的热量或冷量交换至 其他回路实现整车热管理。

早期新能源车热管理回路独立，效率较低。早期热管理系统三条回路（空调、电池、 电机）均独立运行，即空调回路仅负责座舱的制冷与制热；电池回路仅负责电池的温度控 制；电机回路仅负责电机的降温需求。这种互相独立的模式使得零部件之间存在相互独立、 能源利用效率低等问题。在新能源车上最直接的体现就是热管理回路复杂，续航能力不佳， 车身重量增加等问题。因此热管理的发展路径就是尽可能使电池、电机、空调这三条回路 互相协同，尽可能的实现零部件互用，能源相互利用以达到更小的部件体积、更轻的重量 以及更长的续航里程。

燃油车时代，传统 Tier1 与 OEM 协同发展，占据主导地位。据法雷奥（Valeo）年报 数据披露，2021 年公司热管理收入为 39.26 亿欧元，全球市占率约为 13%，据此我们推 测 2021 年全球汽车热管理规模大约在 300 亿欧元。2021 年全球热管理市场 Top4 分别为 电装、法雷奥、翰昂和马勒，市场份额总计约 50%，传统 Tier1 厂商占据主导地位，市场 集中度较高。主要原因系 Tier1 厂商发展历史悠久，在全球扩张的过程中与传统 OEM 协 同布局，绑定传统燃油车企以逐步树立市场垄断地位。例如，行业龙头电装脱胎于日本丰 田汽车，长期以来丰田都是电装的第一大客户；法雷奥于上世纪 60 年代汽车热管理业务， 与大众和丰田等车企长期保持稳定合作关系，是大众 ID 系列和丰田 BZ4x 系列新能源车型 的热管理部件的主要供应商。

新能源时代下国产厂商市场地位相比于燃油车时代更为突出。参考公司公告，2021 年三花智控/奥特佳/银轮股份在新能源汽车热管理业务领域相关营收分别为 40.04 亿 /26.47 亿/8.38 亿元，三家公司境内的业务收入占比分别约占 50%/80%/70%，据此我们推 算三者在国内市场中新能源热管理业务规模分别为 20.02/18.53/8.39 亿元。参考前文测算 的 2021 年我国/全球新能源热管理市场 230/437 亿元规模，三花智控/奥特佳/银轮股份在 国内新能源热管理市场的份额分别为 8.7%/8.1%/3.6%，对应全球新能源热管理市场的份 额分别为 9.2%/6.1%/2.4%，相比之下，国内三者市场总份额为 20.4%，高于国际市场份 额 17.6%。电动化、智能化的趋势下热管理市场增量显著，在“蛋糕”变大的背景下：

（1）一方面，原先的传统车企和新进入市场的电动车企纷纷向“全栈自研”迈进。 在车身硬件和软件上追求自主研发以摆脱对传统 Tier1 供应商的依赖。比如，特斯拉打造 自身的高效集成热泵，历经 4 代技术方案，创新性地使用了八通阀集成模式，已成为电动 车热管理技术路线中的行业标杆；比亚迪设立弗迪科技，专注于车身零部件及系统解决方 案的研发供应工作，产品涵盖整车热管理、ADAS、智能座舱、制动转向系统、悬架及排 气、整车线束等多个方面。在比亚迪新款纯电动车型海豚中，公司使用了“热泵+直冷” 的热管理模式，在国产电动车中率先使用电池直冷技术，位于行业前列；

（2）另一方面，传统家电企业与部分科技公司进入到市场竞争中，打造增长新曲线。 车用热泵与空调制造高度相关，传统白电产业链企业依托在空调制造领域的生产积淀，纷 纷向整车热管理领域布局。例如，三花智控和盾安环境作为制冷配件供应商切入热管理电 子膨胀阀供应序列中；美的收购威灵切入汽零产业链，在热管理领域已布局电动压缩机和 电子水泵；华为发布热管理系统 TMS 提供一体化解决方案。在国内厂商纷纷入局的背景 下，传统外资供应商话语权被削弱，国产替代持续推进。

阀件领域家电企业全面超越传统汽零厂商：燃油车热管理发展缓慢以规模优势为主， 家空能效持续升级以创新为主，当下“家电零部件”企业在冷媒阀领域技术优势已显著超 越“汽零企业”。空调和热管理在阀件应用以及工作原理相似度极高。燃油车历经百年发 展已难有重大革新，对于燃油车来说热力膨胀阀即可满足需求，相关零部件企业缺乏技术 升级与创新的源动力，而更加注重稳定与规模降本；反观空调能效标准不断革新，倒逼家 电零部件企业时刻创新以应对能效新国标，在空调能效标准快速迭代的当下，家电领域热 管理阀件技术不断突破，实际上已经走在汽零企业前沿。家底零部件公司如三花智控、盾 安环境已经主宰了电子膨胀阀市场，其相较于热力膨胀阀在控流速度、精度控制和产品寿 命上皆有显著提升，更加适应新能源汽车电池管理系统低耗能、高精度、轻量化和高稳定 性的发展需要。