热管理行业：为设备安全运行提供保障，未来市场空间广阔

2023年我国新能源汽车热管理市场规模预计将增长至约683亿元： 新能源车的热管理系统较传统燃油车更为复杂，且对于汽车整体性能影响更为直接。新能源汽车热管理单车价值量显著高于传统燃油车，更高单车价值量的热泵空调有望成为行业趋势。传统汽车热管理核心组件单车价值量从约为2300元，新能源汽车热管理系统单车价值量约是传统燃油车的3倍左右，约为7000元。根据我们的测算，2023年中国新能源汽车热管理市场规模预计将增长至683亿元，2020-2023年复合增长率为93%。 2025年我国数据中心温控市场规模预计将达192亿元： 数据中心单机柜功率密度不断提升，同时全国PUE要求趋严，“东数西算”工程要求张家口、韶关、长三角、芜湖、天府、重庆集群的PUE在1.25以下，林格尔、贵安、中卫、庆阳集群的PUE在1.2以下。 降低数据中心能耗的关键是提高机房制冷效率，液冷技术相对于风冷而言约可节约20%的空调电能，同时IT部分电能可节省13％～25％，总体的节能效果在40％以上，液冷数据中心基础设施的市场需求将会持续扩大。根据我们的测算，2025年我国数据中心温控系统市场规模预计将达192亿元/年，数据中心机房温控市场空间广阔。 2025年我国储能温控市场规模预计将达164亿元： 储能电池对冷却系统的温度均匀性、环境适应性、可靠性、能效比和寿命有着较高的要求。液冷通过液体对流降低电池温度，散热效率、散热速度和均温性好，且可靠性更佳。2021年液冷渗透率约为12.1%，预计到2025年储能液冷占比将超过风冷。储能温控行业具有技术要求较高和定制化需求高、客户粘性大两大壁垒。2021年储能温控行业市场规模约为24.7亿元，GGII预计2025年中国储能温控市场规模将增长至164.6亿元，CAGR为60.7%，未来行业空间广阔。 相关标的： 建议关注同飞股份（300990.SZ）、英维克（002837.SZ）、高澜股份（300499.SZ）、佳力图（603912.SH）、三花智控（002050.SZ）、申菱环境 （301018.SZ）、 奥特佳 （002239.SZ）、 松芝股份（002454.SZ）、依米康（300249.SZ） 风险提示：原材料价格上涨、行业竞争加剧、宏观经济及下游行业波动、新业务发展不及预期的风险。 1.汽车热管理 汽车空调用于把汽车车厢内的温度、湿度、空气清洁度及空气流动调整和控制在最佳状态，是对确保安全行车起到重要作用的通风装置。汽车空调行业产业链上游主要是压缩机、制冷剂等原材料，下游主要应用于汽车制造、汽车维修行业。汽车保有量和产销量不断提高的同时，汽车空调作为汽车的重要部件已被广泛运用。目前，国内生产的轿车空调安装率已经接近100%，在其他车型上的装置率也在逐年提高。根据贝哲斯咨询数据，2021年，全球与中国汽车空调市场规模分别达到2002.64亿元与805.46亿元。 图1.汽车空调工作原理 1.1.2022年我国新能源汽车销量达688.7万辆 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。近年来，我国政府颁布了多项政策促进中国新能源汽车市场的稳定发展。 表1：我国促进新能源汽车行业发展的相关政策梳理 根据HIS数据，2022年，全球新能源汽车销量达到1082.4万辆，同比增长61.6%。根据中国汽车工业协会数据，2022年，我国新能源汽车销量为688.7万辆，同比增长93.4%,连续8年保持全球第一。安信汽车组预测2023年我国新能源乘用车销量有望达到976万辆，同比增长49%。 图2.2015-2022年全球新能源汽车销量 图3.2015-2022年中国新能源汽车销量 1.2.更高单车价值量的热泵空调有望成为行业趋势 新能源汽车的发展是对热管理系统的巨大挑战。由于驱动模式的差异，新能源车的热管理系统较传统燃油车更为复杂，且对于汽车整体性能影响更为直接。新能源汽车热管理系统涵盖了空调系统与热管理系统，其中热管理系统包括电池热管理、电机电控热管理和其他设备冷却。 图4.传统汽车与新能源汽车的热管理系统 更高单车价值量的热泵空调有望成为行业趋势。目前，新能源汽车的主流制冷方案基本都是电动压缩制冷方式，制热方案则包括PTC和热泵系统两种。电动压缩制冷方案的制冷循环与传统燃油车制冷循环无异，都为“压缩机-冷凝器-膨胀阀-蒸发器”，区别仅在于驱动能源。 PTC方案结构简单且制热效果好，但是存在着功耗过大的严重缺陷，对新能源车续航里程的影响较大。为兼顾供暖效果和续航里程，新能源汽车亟需新一代空调技术，而热泵空调是新能源汽车的相对较佳选择之一。 图5.热泵空调工作原理 热泵空调的核心零件包括四通换向阀、电动压缩机、电子膨胀阀、换热器等。在工作时，压缩机通过压缩作用，可以提高冷媒蒸气的压力和温度，将低温低压的冷媒蒸气压缩至高温高压状态，然后通过四通阀的控制，选择性地将高温高压冷媒泵至车内或者车外的热交换器上。 热泵空调系统制热能效比可达到2~3，远高于通过PTC加热器辅助加热能效比1，将大大优化冬天新能源车的电池续航能力。据上海汽车集团股份有限公司乘用车分公司的实测数据，相比PTC模式，热泵空调系统最高可降低50%电耗。因此从应用层面来看，热泵空调方案更具优势，但其技术要求也相对较高。在热泵空调冷媒层面，目前热泵空调系统使用冷媒大多为R134a，但不够环保。 CO2 不仅满足环保要求，而且有着优良的制冷性能，热泵空调系统使用 CO2 冷媒为未来趋势。根据头豹研究院数据，热泵空调系统单车价值量约为1300元，PTC方案单车价值量约为800元，热泵空调渗透率的提升将带动汽车空调组件市场规模的提升。 表2：低温实验室环境下PTC加热器与热泵空调制热数据 1.3.单车价值量约为7000元，2023年我国新能源汽车热管理市场规模预计将增长至约683亿元 新能源汽车热管理单车价值量显著高于传统燃油车。根据三花智控公告及头豹研究院数据，由于新能源汽车热管理系统较传统汽车新增冷却板、电池冷却器、电子水泵、电子膨胀阀、PTC加热器或热泵系统等，传统汽车热管理核心组件单车价值量约为2,300元，新能源汽车提升热管理单车价值量至7000元左右，新能源汽车热管理系统单车价值量约是传统燃油车的3倍左右。 表3：传统燃油车热管理产品及单车价值量 表4：新能源汽车热管理产品及单车价值量 2023年我国新能源汽车热管理市场规模预计将增长至约683亿元。根据1.1中对2023年我国新能源汽车销量的预测，乘以单车价值量7000元，测算得2023年中国新能源汽车热管理市场规模预计将增长至约683亿元，2020-2023年复合增长率约为93%。 图6.2015-2023年我国新能源汽车热管理市场规模 2.数据中心热管理 2.1.2022年我国数据中心市场规模预计将超过1900亿元，规模化趋势明显 根据中国信通院《数据中心白皮书2022》，2021年全球数据中心市场规模超过678亿美元。 2021年我国数据中心市场规模达1500亿元左右，近三年年均复合增长率达到30.69。，随着我国各地区、各行业数字化转型的深入推进，我国数据中心市场收入将保持增长态势。2022年预计中国数据中心市场规模将超过1900亿元。根据中国信息通信研究院数据，截止到2021年年底，我国在用数据中心机架规模达到520万架，近五年年均复合增速超过30%，行业正处于快速成长阶段。预计2022年数据中心机架数量将达670万架。数据中心的设计、建设、网络运维、节能改造等存在较大的商业机会，同时也有望带动通信传输线路的建设和运维需求。 图7.2017-2022E中国数据中心市场规模 图8.中国数据中心机架数量 “东数西算”全面启动，IDC产业链充分受益。2022年2月17日，国家发展改革委、中央网信办、工业和信息化部、国家能源局联合印发文件，同意在京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝、内蒙古、贵州、甘肃、宁夏等8地启动建设国家算力枢纽节点，并规划了10个国家数据中心集群。至此，全国一体化大数据中心体系完成总体布局设计，“东数西算”工程正式全面启动，将有力推动IDC产业链充分受益。 数据中心规模化趋势明显。按机架规模的不同，数据中心可细分为超大型、大型、中型、小型和微型数据中心。我国超大型数据中心、大型数据中心机架规模占比逐年提升，数据中心规模化趋势日渐显现。我国数据中心大型机以上机架数量从2017年的83万架提升至2021年的420万架，占比从2017年的50%提升至2021年的80%。数据中心大型化规模化趋势将带来耗电量与能耗的上升。 图9.2017-2022E我国数据中心大型机以上机架数量及占比情况 2.2.预计到2025年我国数据中心耗电量将增长至近4000亿Kwh，节能降耗需求迫切 数据中心耗电量巨大，节能存在较大优化空间。根据中国IDC圈数据，数据中心耗电量随数据中心数量的增多逐年攀升。2021年全国数据中心的耗电量超2100亿Kwh。到2025年，我国的数据中心耗电量预计将增长至近4000亿Kwh。数据中心耗电量占全国用电量比重预计将从2018年的1.6%增长至2025年的5.8%。根据CDCC发布的《2021年中国数据中心市场报告》，2021年度全国数据中心平均PUE为1.49。其中按照地区统计分析，华北、华东的数据中心平均PUE接近1.40，规模化、集约化和绿色化水平较高。华中、华南地区受地理位置和上架率及多种因素的影响，数据中心平均PUE值接近1.60，存在较大的提升空间。 图10.全国数据中心耗电量（左轴）与数据中心耗电量占全国用电量比重（右轴） 单机柜功率密度不断提升。随云计算、AI、超算等应用发展，数据中心机柜平均功率密度数预计将逐年提升。根据中国电子技术标准化研究院发布的《绿色数据中心白皮书》，2020年我国的数据中心平均功率密度为8-10kW，未来我国新建的数据中心向着大规模的方向发展，预计2020年之后单机柜功率密度在15kW以上。单机柜功率密度的提高将带来更高的热负荷与散热需求。赛迪顾问预计2025年，全球数据中心单机柜平均功率有望达到25kW。 图11.我国数据中心单机柜功率密度 全国PUE要求趋严，数据中心温控设备需求将不断提升。2021年11月，工业和信息化部发布《“十四五”信息通信行业发展规划》。规划指出，为落实行业绿色发展，助力实现碳达峰、碳中和，目标到2025年底，信息通信业绿色发展水平迈上新台阶，单位电信业务总量综合能耗下降幅度达到15%，新建大型和超大型数据中心PUE值下降到1.3以下。2021年7月，北京发改委指出，将对新建、扩建数据中心项目进行更严格的审查，根据不同的用能规模，对于能源使用效率（PUE）超过标准限定值的数据中心执行差别电价政策。年能源消费量小于1万吨标准煤的项目PUE值不应高于1.3；年能源消费量大于等于3万吨标准煤的项目PUE值不应高于1.15。2021年4月，上海市经济信息化委指出，新建大型数据中心综合PUE严格控制不超过1.3，并对于利用可再生能源，储能技术的项目给予引导和支持。而“东数西算”工程要求张家口、韶关、长三角、芜湖、天府、重庆集群的PUE在1.25以下，林格尔、贵安、中卫、庆阳集群的PUE在1.2以下。数据中心耗电量的不断攀升使得节能降耗迫在眉睫，同时各省份低PUE政策也对数据中心制冷设备提出了更高的要求，推动了数据中心温控设备需求的提升和产品的不断进步。 降低数据中心能耗的关键是提高机房制冷效率。数据中心的耗能主要包括IT设备、制冷系统、供配电系统、照明系统及其他设施(包括安防设备、灭火、防水、传感器以及相关数据中心建筑的管理系统等)。根据中国数据中心节能委员会数据，IT设备能耗占比最大为45%，其次为空调系统设备能耗，占比为40%。空