新能源汽車零部件行業(yè)市場前瞻與投資戰(zhàn)略規(guī)劃

新能源汽車零部件行業(yè)市場前瞻與投資戰(zhàn)略規(guī)劃電池液冷與熱泵空調(diào)是主流，汽車熱管理朝高度集成化方向發(fā)展電動(dòng)汽車熱管理技術(shù)朝著高度集成化、智能化的方向發(fā)展?；仡欕妱?dòng)汽車熱管理技術(shù)發(fā)展歷史，根據(jù)熱管理系統(tǒng)架構(gòu)與集成化程度，可以將電動(dòng)汽車熱管理的發(fā)展歸納為三個(gè)階段：1）單冷配合電加熱，早期采用與燃油車類似的蒸氣壓縮循環(huán)實(shí)現(xiàn)制冷功能和PTC制熱實(shí)現(xiàn)乘員艙的熱管理，電池冷卻則采用空冷，各個(gè)子系統(tǒng)獨(dú)立；2）熱泵配合電輔熱，引入熱泵空調(diào)技術(shù)實(shí)現(xiàn)乘員艙制冷，液冷逐步成為電池?zé)峁芾淼闹髁髂Ｊ?，?duì)電池制冷與乘員艙制冷進(jìn)行了簡單整合，但電池、電機(jī)余熱未得到有效利用；3）寬溫區(qū)熱泵與整車熱管理一體化，通過合理增加二次換熱回路，對(duì)電池、電機(jī)余熱進(jìn)行回收利用，提升了熱泵的環(huán)境適應(yīng)能力，乘員艙、電池、電機(jī)熱管理回路進(jìn)一步整合，典型的應(yīng)用車型有特斯拉ModelY和大眾ID4．CROZZ。以特斯拉為例，從2008年TeslaRoadster開始，其共生產(chǎn)了5款車型，汽車熱管理系統(tǒng)技術(shù)經(jīng)歷四次迭代，集成度不斷提高。1）以TeslaRoadster為代表，最早一代熱管理系統(tǒng)沿用傳統(tǒng)汽車熱管理思路，結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單，各個(gè)熱管理回路相對(duì)獨(dú)立。2）搭載在ModelS/X上的第二代熱管理系統(tǒng)在行業(yè)內(nèi)首創(chuàng)引入四通換向閥，實(shí)現(xiàn)了電機(jī)回路與電池回路的串并連切換。3）以Model3為代表的第三代系統(tǒng)，在拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上與第二代差別不大，在風(fēng)暖PTC、驅(qū)動(dòng)電機(jī)和儲(chǔ)液罐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上有較大技術(shù)創(chuàng)新，注重?zé)峁芾硐到y(tǒng)能耗的優(yōu)化。4）以ModelY為代表的第四代系統(tǒng)，首次引入熱泵空調(diào)系統(tǒng)，負(fù)責(zé)乘員艙的采暖和制冷功能。在結(jié)構(gòu)上，通過熱交換器和管路連接，與電池回路和電機(jī)回路進(jìn)行耦合，實(shí)現(xiàn)整個(gè)熱管理系統(tǒng)的熱量交互。在使用驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)行低效制熱模式為電池系統(tǒng)加熱的基礎(chǔ)上，新增空調(diào)系統(tǒng)壓縮機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)電機(jī)的低效制熱模式，保證熱泵系統(tǒng)在-30℃環(huán)境下可靠穩(wěn)定運(yùn)行；熱管理系統(tǒng)進(jìn)一步集成化，采用了集成歧管模塊和集成閥門模塊，前者集成了復(fù)雜的熱管理系統(tǒng)管路，可有效的與集成閥門模塊實(shí)現(xiàn)配合安裝；后者為八通閥結(jié)構(gòu)，可看作是2個(gè)四通閥的集成。新能源促消費(fèi)舉措疊加雙積分趨嚴(yán)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車放量國家層面，新能源汽車促消費(fèi)政策多點(diǎn)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(dòng)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(dòng)。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(kuò)大汽車消費(fèi)的若干措施》，政策從6個(gè)方面、12條措施持續(xù)鞏固汽車消費(fèi)回穩(wěn)態(tài)勢，促進(jìn)汽車市場轉(zhuǎn)型升級(jí)，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(jì)拉動(dòng)新能源汽車滲透率進(jìn)一步提升。2022年7月，國常會(huì)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(dòng)能。電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)：液冷是目前主流趨勢，直冷是未來發(fā)展方向電池?zé)峁芾硪蟛粩嗵嵘?，液冷技術(shù)為主流發(fā)展趨勢。新能源汽車動(dòng)力電池的溫度直接制約汽車的性能和安全性，當(dāng)前電池?zé)峁芾碇饕譃轱L(fēng)冷、液冷和直冷三種技術(shù)方案。相較于新能源公交車、部分A00級(jí)純電動(dòng)車以及早起混動(dòng)車型采用風(fēng)冷技術(shù)路線，當(dāng)前隨著電芯能量密度提升、快充技術(shù)的發(fā)展迭代，風(fēng)冷技術(shù)路線無法保證電池處于最佳工況溫度區(qū)間，而直冷技術(shù)路線較前者難度較大，因此液冷技術(shù)路線逐步取代風(fēng)冷成為當(dāng)前OEM主流方案。風(fēng)冷技術(shù)簡單、成本低但換熱效果不能滿足當(dāng)前新能源車熱管理需求。風(fēng)冷技術(shù)按照風(fēng)的流動(dòng)動(dòng)力可分為被動(dòng)式（自然冷卻）和主動(dòng)式（強(qiáng)制冷卻）；按照風(fēng)冷系統(tǒng)風(fēng)道可分為串聯(lián)式和并聯(lián)式，其以低溫空氣作為介質(zhì)，利用風(fēng)的對(duì)流降低動(dòng)力電池的溫度。被動(dòng)式風(fēng)冷是將外部空氣或乘員艙空氣與電池包表面形成的對(duì)流從而帶走熱量；主動(dòng)式風(fēng)冷是利用鼓風(fēng)機(jī)將空氣通過蒸發(fā)器降溫再與電池包表面形成對(duì)流從而散熱。風(fēng)冷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相較于液冷和直冷方案較為簡單、成本低，但其換熱系數(shù)較低，冷卻速度較慢、電池內(nèi)部換熱不均勻，且換熱效果受外界影響，目前逐步被液冷、直冷系統(tǒng)所取代。液冷模式換熱效果好，是目前電池?zé)峁芾碇髁骷夹g(shù)方案。液冷技術(shù)路線主要以冷卻劑（水和乙二醇）作為制冷劑，通過空調(diào)制冷/制熱回路與動(dòng)力電池制冷/制熱回路并聯(lián)耦合。其工作原理首先通過電動(dòng)壓縮機(jī)將制冷劑壓縮成高溫高壓氣態(tài)，接著經(jīng)過冷凝器和儲(chǔ)液罐（過濾水和雜質(zhì)）后形成低溫高壓的液態(tài)，經(jīng)過電子膨脹閥變成低溫低壓的液態(tài)從而進(jìn)入電池冷卻器，在電池冷卻器（Chiller）制冷劑與冷卻液進(jìn)行充分換熱，熱量被制冷劑帶走。當(dāng)電池溫度較低時(shí)，可以通過PTC（熱敏電阻）加熱冷卻液達(dá)到制熱效果。液冷換熱效果優(yōu)于風(fēng)冷，目前是主流車型配置的電池?zé)峁芾斫鉀Q方案。直冷模式制熱效果好但成本較高。直冷技術(shù)路線采用空調(diào)系統(tǒng)制冷劑（R124a、CO2等）直接對(duì)動(dòng)力電池進(jìn)行冷卻，制冷劑通過儲(chǔ)液罐和膨脹閥后變成低溫低壓的液態(tài)制冷劑直接與電池包內(nèi)部的冷卻板進(jìn)行熱交換，進(jìn)而將動(dòng)力電池內(nèi)部的熱量帶出。直冷模式制熱效果較好，但制冷劑用量大、成本高，目前直冷方案使用較少。電動(dòng)化催生熱管理系統(tǒng)增量零部件新能源汽車熱管理涉及的零部件主要分為閥類（電子膨脹閥、水閥等）、換熱器類（冷卻板、冷卻器、油冷器等）、泵類（電子水泵等）、電動(dòng)壓縮機(jī)類、管路及傳感器類。（一）電池?zé)峁芾硐噍^于傳統(tǒng)燃油車，新能源汽車熱管理系統(tǒng)新增電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)。制冷模式下，主要采用換熱板來對(duì)流經(jīng)電池包的冷卻液進(jìn)行換熱；制熱模式下，主要采用PTC方式對(duì)電池包進(jìn)行熱管理。新增核心零部件有電池冷卻器（Chiller）、電子水泵。電池冷卻器是調(diào)節(jié)電池組溫度的關(guān)鍵部件，一般采用緊湊小巧的板式換熱器，并在板式換熱器的流道內(nèi)部設(shè)計(jì)湍流發(fā)生結(jié)構(gòu)，沿流向阻斷流動(dòng)和溫度邊界層，增強(qiáng)入口效應(yīng)，最終提高換熱效率。與機(jī)械水泵由發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)過傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)、與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速成一定比例不同，電子水泵是由電力驅(qū)動(dòng)，水泵轉(zhuǎn)速不再直接受發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速影響，能夠大幅降低能耗，同時(shí)滿足新能源汽車更精確的溫度控制需求。（二）乘員艙熱管理主要是通過汽車空調(diào)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)制冷、供暖、通風(fēng)等功能，汽車空調(diào)模塊主要由壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、冷凝器、膨脹閥、儲(chǔ)液罐、管路等零部件組成。相較于傳統(tǒng)燃油車，由于新能源汽車動(dòng)力來源的差異及熱管理需求的提升，通常新能源汽車空調(diào)系統(tǒng)用電動(dòng)壓縮機(jī)替代傳統(tǒng)壓縮機(jī)、電子膨脹閥替換熱力膨脹閥等核心零部件。壓縮機(jī)作為空調(diào)系統(tǒng)的核心部件，其將低溫低壓的氣態(tài)制冷劑壓縮成高溫高壓的氣態(tài)制冷劑，并將制冷劑送往冷凝器。渦旋式壓縮機(jī)體積小、重量輕、效率高，成為目前車用電動(dòng)壓縮機(jī)的主要形式。相較于傳統(tǒng)燃油車空調(diào)壓縮機(jī)，新能源汽車電動(dòng)壓縮機(jī)由電機(jī)驅(qū)動(dòng)且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因此單車價(jià)值量提升顯著。電子膨脹閥由控制器、執(zhí)行器和傳感器三部分組成，利用被調(diào)節(jié)參數(shù)產(chǎn)生的電信號(hào)，控制施加于膨脹閥上的電壓或電流，進(jìn)而達(dá)到調(diào)節(jié)制冷劑的目的；相較于傳統(tǒng)的熱力膨脹閥，電子膨脹閥流量控制范圍大、調(diào)節(jié)精細(xì)，更適合電動(dòng)車熱管理精細(xì)化管控。（三）集成化部件新能源汽車熱管理技術(shù)逐漸朝著高度集成化、智能化的方向發(fā)展，熱管理系統(tǒng)耦合程度的加深提高了熱管理的效率，但新增的閥件與管路使系統(tǒng)更為復(fù)雜，為簡化管路流程，降低熱管理系統(tǒng)空間占用率，集成化部件應(yīng)運(yùn)而生。特斯拉在最新的ModelY車型上首次采用了八通閥，以代替?zhèn)鹘y(tǒng)系統(tǒng)中的冗余管路和閥件；小鵬集成式水壺結(jié)構(gòu)，將原本多個(gè)回路的水壺以及相應(yīng)的閥件、水泵集成到一個(gè)水壺之上，大幅降低載冷劑回路的復(fù)雜程度。全球熱管理行業(yè)集中度高，海外巨頭市占率穩(wěn)定傳統(tǒng)燃油車熱管理供應(yīng)商集中度高，全球熱管理行業(yè)CR4市占率過半。一方面，由于全球新能源汽車滲透率相對(duì)處于較低水平，燃油車熱管理市場主要由海外Tier1供應(yīng)商壟斷。另一方面，由于OEM項(xiàng)目開發(fā)定點(diǎn)是綁定前期較為熟悉零部件供應(yīng)商以及遵循屬地化原則，因此傳統(tǒng)熱管理供應(yīng)商巨頭憑借技術(shù)、客戶積累以及屬地化優(yōu)勢，在全球熱管理市場占據(jù)較大份額。2014年至2020年全球熱管理Top4零部件企業(yè)（日本電裝、法國法雷奧、韓國翰昂和德國馬勒）市場占有率保持50%以上，2020年CR4為64%，全球熱管理行業(yè)集中度較高。新能源汽車熱管理技術(shù)趨勢乘用車行業(yè)普遍認(rèn)為空調(diào)會(huì)占到整車能耗的10-20%，而在新能源車上這個(gè)比例會(huì)更高。而在空調(diào)制熱系統(tǒng)方面，傳統(tǒng)汽車與新能源汽車差異較大，新能源汽車無法利用發(fā)動(dòng)機(jī)余熱，一般使用PTC加熱器或熱泵系統(tǒng)進(jìn)行制熱。但常用的PTC加熱器耗電量較大，導(dǎo)致汽車的行駛里程大幅下降，因此制熱效率較高的熱泵系統(tǒng)將成為新能源汽車空調(diào)的發(fā)展方向。新能源車電池系統(tǒng)對(duì)于工作環(huán)境的溫度要求更加嚴(yán)格，過高或過低的環(huán)境溫度將顯著影響車輛的續(xù)航里程以及電池壽命。而目前新能源乘用車廣泛采用電池液體冷卻技術(shù)，如特斯拉和寶馬i3新能源車。液冷技術(shù)通過液體對(duì)流換熱方式將電池產(chǎn)生的熱量帶走，液體換熱系數(shù)高、熱容量大、冷卻速度快，對(duì)降低最高溫度、保持電池組溫度一致性效果更好，相較于風(fēng)冷液冷方案更易實(shí)現(xiàn)余熱回收。相關(guān)調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，2017年我國量產(chǎn)的PHEV已經(jīng)100%采用了電池液冷方案，而純電動(dòng)車僅僅只有6%采用液冷，2018年預(yù)計(jì)純電動(dòng)車液冷的普及率會(huì)超過60%。電機(jī)冷卻方面，新能源汽車和傳統(tǒng)燃油車也存在著一定的差異。而未來隨著智能化程度的提升，新能源車裝載的電子部件數(shù)量和種類更加繁多，從功率只有幾十瓦的LED芯片到幾百千瓦的動(dòng)力電子都有應(yīng)用。液冷將是高功率電子部件的主要冷卻方案，而低功率電子部件的散熱需要?jiǎng)?chuàng)新的低成本風(fēng)冷方案。伴隨著新的熱管理技術(shù)的出現(xiàn)，需要對(duì)應(yīng)不同功能開發(fā)新的換熱器，這也意味著熱交換器數(shù)量會(huì)不斷增加，這給相關(guān)行業(yè)將帶來較大增長空間。液冷管液冷板行業(yè)市場規(guī)模（一）新能源汽車電池?zé)峁芾硇袠I(yè)市場規(guī)模傳統(tǒng)燃油車熱管理系統(tǒng)僅包括汽車空調(diào)系統(tǒng)和動(dòng)力總成冷卻系統(tǒng)兩個(gè)部分，新能源汽車熱管理系統(tǒng)新增電池?zé)峁芾聿糠?，其中，液冷管、液冷板在新能源汽車中的單車價(jià)值量約為800元，2021年國內(nèi)新能源汽車產(chǎn)量336萬輛，即2021年國內(nèi)新能源汽車電池液冷板、液冷管市場規(guī)模約27億元。（二）合金線材行業(yè)市場規(guī)模據(jù)國民經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)，2015年-2020年，我國工業(yè)線材產(chǎn)量穩(wěn)定且整體呈增長趨勢。2020年