2022年热管理市场空间分析 新能源汽车热管理市场空间大

  • 来源:安信证券
  • 发布时间:2022/04/02
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热管理行业之高澜股份(300499)研究:聚焦全场景热管理的纯水冷却设备龙头企业.pdf

热管理行业之高澜股份(300499)研究:聚焦全场景热管理的纯水冷却设备龙头企业。公司特高压纯水冷却设备受国内外客户认可:国家电网预计2021年中国特高压工程新建线路长度约6300万公里。根据赛迪咨询预测,到2025年,特高压产业与其带动产业整体投资规模将达5870亿元。特高压建设高峰期的到来将伴随着纯水冷却设备需求的提升。根据公司官网,公司为中国首家高压直流输电工程提供水冷设备供应商,已与西安西电、中电普瑞、常州博瑞、许继电气、上海电气等国内知名客户建立了长期稳定的合作关系。海外市场中,2012年,公司正式成为GE合格供应商,近几年公司陆续与西门子、ABB等国际大型输配电企业展开良好合作。

1. 2022 年我国新能源汽车销量预计将达 521 万辆

全球新能源车正处于快速发展阶段,根据中国石油消费总量控制和政策研究项目报告,中国 有望在 2050 年前全面停止使用燃油车。欧洲出台最严格碳排放政策,宣布将在 2035 年停 售燃油车。美国宣布将在 2030 年实现一半新售汽车为零排放汽车。2020 年即使在疫情的影 响下,全球新能源汽车销量依旧实现了 43%的大幅增长,销量达 312 万台。

根据中国汽车工业协会数据,2020 年我国新能源汽车销量达 136.7 万台,同比增长 13.3%。 2021 年,我国新能源汽车销量为 352.1 万辆,同比增长 1.6 倍,连续 7 年位居全球第一。根据国务院办公厅 2020 年 11 月发布的《新能源汽车产业发展规划(2021—2035 年)》,到 2025 年我国新能源汽车新车销售量将达到汽车新车销售总量的 20%左右。根据我们的预测, 2022 年我国新能源汽车销量将达 521 万辆。

2. 2025 年全球新能源汽车热管理市场规模预计将达 1278 亿元

新能源汽车热管理系统相较传统燃油车热管理系统更为复杂。新能源汽车电池热管理系统的 主要功能包括在电池温度较高时进行有效散热,防止产生热失控事故;在电池温度较低时进 行预热,提升电池温度,确保低温下的充电、放电性能和安全性;减小电池组内的温度差异, 抑制局部热区的形成,防止高温位臵处电池过快衰减,降低电池组整体寿命。

电池散热不及时将影响车辆安全性与可靠性。由于车辆上装载电池的空间有限,正常运行所 需的电池数目也较大,电池会以不同倍率放电,并以不同生热速率产生大量热量,再加上时 间累积以及空间影响将会聚集大量热量,从而导致电池组运行环境温度情况复杂多变。电池 包内温度上升严重影响电池组的电化学系统的运行、循环寿命、充电可接受性、电池包功率 和能量、安全性和可靠性等。如果电动汽车电池组不能及时散热,将导致电池组系统的温度 过高或分布不均匀,降低电池充放电循环效率,影响电池的功率和能量发挥,严重时还将导 致热失控,影响系统安全性与可靠性。

水冷技术是目前最主流的散热方式。电动汽车电池散热可分为自然冷却、风冷、水冷和直冷 四种方式。自然冷却就是电池包没有额外的装臵进行换热,完全靠周围环境来平衡电池包的 热量。其最大的优点就是结构简单,成本低。当然缺点就是散热性能较弱。风冷采用空气作 为换热介质。常见的有两种,一种是被动风冷,直接采用外部空气换热。第二种则为主动风 冷,可预先对外部空气进行加热或冷却后再进入电池系统,相比之下第二种风冷形式冷却效 率更高。水冷一般是采用专门的冷却液作为换热介质。水冷技术是基于液体热交换的冷却技 术,比风冷技术效率更高,电动汽车电池组内部温度更均匀,其可与车辆的冷却系统整合在 一起。国外对水冷技术研究较早,应用时间也较长,目前大多数外国品牌电动汽车都采用了 水冷散热。直冷技术利用制冷剂(R134a 等)蒸发潜热的原理,在整车或电池系统中建立空调 系统,将空调系统的蒸发器安装在电池系统中,制冷剂在蒸发器中蒸发并快速高效地将电池 系统的热量带走,相比冷却液而言换热效率可提升三倍以上。

电池系统热管理方案除了需要考虑冷却效率以外还需要考虑所有电池芯温度的一致性,综合 四种冷却方式来看,水冷技术是目前最为主流的方式。

低温同样带来电池放电能力的降低。锂离子电池工作原理本质上是内部正负极与电解液之间 的氧化还原反应,在低温下电极表面活性物质嵌锂反应速率减慢、活性物质内部锂离子浓度 降低,这将引起电池平衡电势降低、内阻增大、放电容量减少,极端低温情况甚至会出现电 解液冻结、电池无法放电等现象,极大的影响电池系统低温性能,造成电动汽车动力输出性 能衰减和续驶里程减少。此外,在低温环境下充电容易在负极表面形成锂沉积,金属锂在负 极表面积累会刺穿电池隔膜造成电池正负极短路,威胁电池使用安全。

新能源汽车电池加热主要包括电池自然发热加热、鼓风加热、电池包内加热设备加热、液体 循环加热等方式。电池自然发热加热指利用电池自身工作、放电或充电时产生的热量来提高 电池的温度。这种加热方式效果慢,基本已被主流的主机厂弃用。鼓风加热通过使用外部空 调吹热风对电池包内部进行温度控制。电池包内加热设备加热所用加热系统主要由加热元件 和电路组成,常见的加热元件有可变电阻加热元件和恒定电阻加热元件,前者通常称为 PTC (positive temperature coefficient),后者则是通常由金属加热丝组成的加热膜,譬如硅胶加热膜、挠性电加热膜等。液体循环加热是在电池包内结构上设计利于散热的水道,将热量均 匀的散发到电池包内部,达到电池温度的均匀上升。

新能源汽车销量的快速增长带动新能源汽车热管理及电池热管理市场规模提升。根据产业调 研网数据,传统燃油车热管理系统单车价值在 2000 元左右。根据观研天下,新能源汽车热 管理系统单车价值量是传统汽车热管理的 3-4 倍,即 6000-8000 元左右。根据华经情报网预 测,2020 年全球新能源汽车热管理市场规模为 126 亿元,预计 2025 年将增长至 1278 亿元, 2020-2025 年复合增长率为 42.91%。2020 年中国新能源汽车热管理市场规模为 81 亿元, 预计 2025 年增长至 485 亿元,2020-2025 年复合增长率为 58.96%。

根据恒州博智数据,2020 年,全球新能源汽车电池热管理系统市场规模达 41 亿元,预计 2026 年将达到 197 亿元,年复合增长率为 25.2%。未来新能源汽车热管理及电池热管理市场规模 将随新能源汽车销量的提升持续扩张。

3. 切入新能源汽车热管理业务,为高澜股份构筑新增长曲线

2019 年高澜股份收购东莞硅翔 51%的股权,进军新能源汽车热管理业务。东莞硅翔是专业从事 新能源汽车动力电池加热、隔热、散热及汽车电子制造服务的研发、生产、销售的国家高新技术企业。主营产品包括加热膜、隔热棉、缓冲垫等动力电池热管理产品以及柔性电路板 (FPC)、集成母排(CCS)等新能源汽车电子制造产品。东莞硅翔核心优势主要体现在研 发生产、客户资源和管理团队等方面。研发生产方面,东莞硅翔不断加强技术研发投入,拥 有动力电池加热、隔热、液冷相关的发明专利,稳步提升研发技术水平。同时,东莞硅翔生 产产能位居行业前列,具备较强的快速响应能力和检测能力,产品工艺技术水平高、合格率 高、交付速度快,能够保质保量的完成客户的定制化批量生产需求。客户资源方面,东莞硅 翔作为首批进入新能源汽车加热片生产的厂商之一,主要客户包括宁德时代、比亚迪、中航 锂电、国轩高科、亿纬锂能等。管理团队方面,东莞硅翔的管理团队深耕新能源行业多年, 拥有扎实的理论知识、丰富的行业资源和实践经验。高澜股份管理团队、技术研发团队稳定,并 不断引进相关领域管理人员和技术人才,持续优化团队结构,提升竞争力。

高澜股份通过品牌、研发、技术、生产、销售等资源的整合,发挥与东莞硅翔之间的协同效应。 通过资源渠道共享和技术借鉴、优势互补,实现高澜股份新能源汽车动力电池液冷散热系统产品 的突破,构筑新能源汽车整车热管理体系,提高高澜股份的业务核心竞争力,增加新的利润增长 点。高澜股份控股子公司高澜创新科技研发生产的 pack 液冷系统(含液冷板、管路和快插接头 等)、动力电池独立热管理机组(水泵、压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀等的集成系统) 等产品与东莞硅翔研发生产的隔热类、加热类、FPC 类产品共同构成新能源汽车整车热管理, 目前已有多款产品打样及小批量生产。2020 年,东莞硅翔实现营业收入 3.37 亿元,同比增 长 26.7%;实现净利润 0.45 亿元,同比增长 21.6%。2021H1 东莞硅翔实现营业收入 3.28 亿元,接近 2020 年全年收入。未来新能源汽车热管理业务将持续发展,有望为高澜股份构筑第 二条增长曲线。


(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

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