汽车热管理行业专题报告：新能源热管理蓝海可期，内资零部件厂商逐步崛起
证券研究报告 新能源热管理蓝海可期，内资零部件厂商逐步崛起 ——汽车热管理行业专题报告 长城证券研究院 汽车首席分析师：陈逸同执业证书编号：S1070522110001 研究助理：吴铭杰执业证书编号：S1070122070020 核心观点 电动化带动热管理系统单车价值量大幅提升，市场空间持续扩容。根据我们计算，传统燃油车整体热管理系统价值量大约2800元，纯电车和插混车热管理系统单车价值量则分别为7050元和7650元，价值量提升两倍以上。2025年国内新能源乘用车热管理市场规模或超900亿元，CAGR约23%。 五大核心零部件贡献主要增量：阀、热交换器、压缩机、泵、管路。我们认为阀、热交换器、压缩机、泵、管路五大核心产品贡献汽车热管理系统价值量主要增量，将各个零部件在燃油车和纯 电车的单车价值量做对比：阀（50元→1050元）、热交换器（1250元→1550元）、压缩机（500元 →1500元）、泵（100元→500元）、管路（200元→650元）。 本土新能源车供应链崛起给内资厂商带来发展新机遇。2022年国内新能源车销量实现687万辆， 同比高增96%，在新能源大浪潮中，国内涌现出了比亚迪、奇瑞、蔚来、理想、赛力斯等优秀的 自主新能源品牌，受益于自主新能源车企明显放量，2022年自主品牌份额同比+5.2pct。在国内新能源自主品牌崛起的背景下，新的电动车热管理供应链正在形成。 国内热管理行业百花齐放，国产替代趋势明显。以三花智控（电子膨胀阀、四通阀）、银轮股份 （换热器、水冷板）、盾安环境（大口径膨胀阀）等为代表的内资热管理厂商，在部分细分赛道 已经研发出优秀产品，有望凭借原有的市场渠道和成本优势，陆续切入国内新能源车企的供应链， 抢占国内市场份额。 投资建议：建议关注汽车热管理核心零部件标的：银轮股份（热交换器、电子水泵）、三花智控 （电子膨胀阀、四通换向阀）、川环科技（冷却胶管）、克来机电（CO2高压管路）。 风险提示：宏观经济波动风险，国内疫情反复，原材料价格大幅上涨，缺芯问题延续，下游新能 源车销量不及预期，新技术迭代不及预期。 目录 1.新能源春风掀起热管理广阔蓝海 2.汽车热管理前沿技术及发展趋势 3.新能源势头正盛，国产替代正当时 4.投资标的推荐 5.投资建议及风险提示 1.新能源春风掀起热管理广阔蓝海 Chiller冷却箱、电池水冷板、电子水泵、 电子膨胀阀、电子水阀 散热器、冷却风扇、水箱、冷却液泵等 暖风系统 乘用舱空调系统 制冷系统 冷却系统 冷却系统 加热系统 电池热管理系统 电机电控热管理系统 暖风系统 制冷系统 乘用舱空调系统 纯电动汽车热管理 PTC加热器 暖风散热器 压缩机、蒸发器、冷凝器、膨胀阀 定义：从系统集成和整车角度出发，统筹整车热量与环境的热量，采用综合手段控制和优化热量传递，保持各部件工作在最佳温度范围，改善汽车各方面性能。 主要作用：通过散热、加热、保温等手段，让不同的零件都能工作在合适的温度下，以保障汽车的功能安全和使用寿命。 汽车热管理系统组成：传统汽车热管理主要有发动机、变速箱的冷却以及空调系统热管理，新能源汽车热管理有电机电控系统热管理、电池系统热管理及乘员舱空调热管理 进排气系统 润滑系统 发动机热管理系统 冷却系统 变速箱冷却系统 汽车热管理 传统汽车热管理 机油冷却器 散热器、冷却风扇、节温器、水泵、水 箱 图热管理系统组成 机油冷却器 中冷器、空滤、涡轮增压器等 PTC加热器/热泵空间 电动压缩机、蒸发器、冷凝器、储液罐 燃油车： 高温环境下增加发动机、变速箱报废风险。1）过高温度会导致活塞拉缸、缸盖缸体变形，甚至整个发动机报废。此外，进入气缸的混合气温度变高也容易产生爆燃。2）过高温度会加速橡胶密封的老化，油液的润滑性能下降， 甚至变速箱的报废。 低温环境下阻力加大，增加油耗。1）低温启动时润滑油的粘度增大，润滑油从机油泵到曲轴轴承的时间加长， 阻力加大。2）克服低温所造成的运转和行车阻力增加燃油消耗量。 图发动机过热图变速箱温度过高 纯电车： 高温环境下易电池热失控现象。1）出现电池热失控现象，电池包出现漏液和冒烟，严重时会导致起火和爆炸。2）长期高温会导致电池容量快速衰减，降低其使用寿命。 低温环境下放电性能变差。目前大规模使用的锂离子电池，在-30℃到45℃气温范围内电池放电均压和放电容量 均随温度的降低而降低，进而影响新能源车的续航里程。 图使用三元锂电池的香港巴士热失控图低温环境下锂电池放电性能显著下降 燃油车热管理：1）乘员舱制冷——空调冷媒；2）乘员舱制热——发动机余热；2）发动机冷却——水冷/油冷；3）变速箱冷却——冷却油。 电动车热管理：1）乘员舱制冷——空调冷媒；2）乘员舱制热——PTC或热泵空调制热；3）动力电池冷却——水冷 /冷媒；4）动力电池加热——发动机余热+PTC；5）电机冷却——水冷/油冷。 表热管理主流技术路线 制冷 乘员舱 制热 发动机冷却变速箱冷却 电池冷却 电池加热 电机冷却 燃油车 空调 发动机余热 水冷/油冷 油冷 纯电车 空调 PTC空调 水冷 PTC 水冷/油冷 空调 热泵空调 水冷/冷媒 PTC/冷媒 水冷/油冷 插电混合车 空调 热泵空调/发动机余热 水冷/油冷 油冷 水冷 发动机余热 +PTC 水冷/油冷 产业链分布：新能源汽车产业链中游主要包括空调热管理系统、电机电控冷却系统以及电池热管理系统等模块或者总成，由上游水泵、冷凝器等零部件组装而成，为下游整车提供功能安全和使用寿命的保障。 新能源热管理系统产业链中产品更复杂：由于其热管理系统的覆盖范围、实现方式相较传统燃油汽车发生了较大改变，其对于零部件节能性、安全性等方面的要求相对更高。上游零部件中新增了Chiller、PCT加热器、四通阀等零部件， 中游热管理系统中的热泵空调系统、电池冷却系统使得系统复杂程度进一步上升。图热管理产业链 零部件供应商 电动压缩机 PTC加热器 膨胀阀 Chiller 冷凝器 水冷板 水泵 四通阀 整车厂 BEV PHEV ICE 系统集成供应商 空调系统 发动机冷却系统 热泵空调系统 电池冷却系统 龙 头 企 业 上游中游下游 发动机/变速箱冷却：发动机冷却需要水路循环，温度较低时节温器关闭，冷却液走小循环；温度较高时节温器开启，冷却液走大循环，通过散热器与风扇给冷却液降温，使发动机保持在最佳工作温度；变速箱冷却依靠油冷。 空调系统：制热主要是依靠发动机的余热，高温冷却液将热量传递到空气，鼓风机将其送入乘员舱；制冷则是利用蒸发器中制冷剂气化带走周围空气热量，由鼓风机将冷气送入乘员舱，再通过冷凝器将高压气体重新液化进行循环。 进气热管理：中冷器可以降低进入发动机的空气温度，EGR是将部分废气降温后送入发动机再次燃烧。两者共同作用提高发动机进气量和燃烧效率。 高压管路 大循环 储液罐热力膨胀阀 小循环 前端模块 HVAC模块 E G R 冷 却器 机 气 流 风扇 发动机/变速箱 油 冷 却器 气 流 涡轮增压器 节温器 机械压缩机 机械水泵 暖风机芯 蒸发器 鼓风机 中冷器 散热器 冷凝器 图燃油车热管理回路 低压管路 乘员舱空调系统发动机/变速箱冷却 进气热管理 制冷剂冷却液 气体 三电系统热管理：动力电池高效工作温度区间窄，制热时通过PTC进行加热，制冷时PTC关闭，通过Chiller热交换器与空调系统并联，使冷却液降温，流经电池水冷板，带走动力电池热量；电机电控等功率器件串联，通过散热器和风扇给冷却液降温，带走热量，液冷是主流，油冷的性能更佳。 空调系统：制冷原理与传统燃油车相同；由于没有发动机，制热需要新增制热系统，主要有PTC制热与热泵空调两种 模式。PTC制热是通过热敏电阻加热周围空气，由鼓风机将暖气送入乘员舱；热泵空调通过四通阀改变制冷剂流向， 通过冷凝器中高压气体液化产生的热量加热周围空气，由鼓风机将暖风送入乘员舱。相较于PTC制暖，热泵空调更加节能，可以增加电动车续航里程。 图纯电车热管理回路 电子膨胀阀 HVAC模块 气 流 气 流 PTC 电子水泵 制热 Chiller热交换器 PTC 鼓风机 蒸发器 / 冷凝器 前端模块 充电机 气 流 风扇 电机控制器 电子水泵 散热器 四通阀 电动压缩机 机油冷却器 驱动电机 冷凝器 / 蒸发器 储液罐 动力电池 电池水冷板 电子膨胀阀 三电系统热管理制冷剂 插电混动车热管理系统是燃油车与纯电车系统的综合。 发动机/变速箱冷却：发动机/变速箱冷却机理与燃油车类似，主要依靠液冷与油冷。 三电系统热管理：三电系统热管理机理与纯电车类似。 空调系统：制暖既可以依靠发动机余热，也可以通过热泵空调制热；制冷机理与燃油车类似。 电子水泵 三通电磁阀 图插电混动车热管理回路 G E 电发 气 流 冷 机 机冷中R动 散凝风 热器器冷散扇器却热 器器 节温器 PTC 暖 机鼓风 油发动机/风芯 冷变速箱机体却 器 充电机 电子水泵 电子胀膨阀 电子膨 板换冷水侧 板换热水侧 胀阀 电 蒸发器 机气 控 动力电池制流 器 水泵Chiller 电 机 电动压缩机 乘员舱空调系统 发动机/变速箱冷却 制冷剂 冷却液 传统燃油车热管理系统主要分为空调系统和发动机系统热管理系统两部分，整体热管理系统价值量大约2800元。 系统 部件 价值量（元） 空调 机械压缩机 500 冷凝器 100 气液分离器 100 储液罐 50 蒸发器 100 热力膨胀阀 50 暖风机芯 200 鼓风机 150 管路（低压+高压） 150 其他 100 小计 1500 发动机/变速箱 散热器 200 中冷器 150 EGR冷却器 300 机油冷却器 200 机械水泵 100 节温器 150 风扇 50 冷却管路 50 其他 100 小计 1300 合计 2800 图燃油车（ICE）热管理系统表传统燃油车热管理系统价值量拆分 纯电车热管理系统舍去发动机冷却系统，主要分为空调系统和三电系统热管理系统两部分，整体热管理系统价值量大约7050元。 图纯电车（EV）热管理系统 数据来源：太平洋汽车网，长城证券研究院 表纯电车热管理系统价值量拆分（热泵+暖风PTC辅助） 系统 部件 价值量（元） 空调 电动压缩机 1500 冷凝器 100 气液分离器 100 储液罐 50 蒸发器 100 液冷冷凝器 200 辅助A-PTC 500 电子膨胀阀 250 三通阀 150 鼓风机 150 管路（低压+高压） 300 其他 500 小计 3900 电机电控 电子水泵 250 电子油泵 150 散热器 200 电子风扇 150 机油冷却器 200 四通阀 200 管路 150 其他 100 小计 1400 电池 电子水泵 250 Chiller冷却器 250 电池水冷板 500 电子膨胀阀 250 四通阀 200 管路 200 其他 100 小计 1850 合计 7050 www.cgws.com|13 系统 部件 价值量（元） 空调 电动压缩机 1500 冷凝器 100 气液分离器 100 储液罐 50 蒸发器 100 电子膨胀阀 250 暖风机芯 200 鼓风机 150 管路（低压+高压） 150 其他 100 小计 2700 发动机/变速箱 散热器 200 中冷器 150 EGR冷却器 300 机油冷却器 200 机械水泵 100 节温器 150 风扇 100 冷却管路 50 其他 100 小计 1350 电机电控 电子水泵 250 散热器 200 电子风扇 150 三通阀 150 管路 150 其他 100 小计 1000 电池 电子水泵 250 液液换热器 150 Chiller冷却器 250 电池水冷板 500 电子膨胀阀 250
