汽車行業專題報告:熱管理,長賽道、大空間、臨拐點
- 來源:未來智庫
- 發布時間:2020/05/12
- 瀏覽次數:2214
- 舉報
關鍵結論與投資建議
本篇報告我們從上至下對電動車產業鏈進行梳理,以經歷過黃金十年的蘋果產 業鏈對標,篩選出確定性增量賽道之一——熱管理。本文對熱管理產業鏈中核 心的技術變化、產品迭代、市場規模及廠商布局進行深度分析。預判完全新生 的電池熱管理系統,駕駛艙空調對節能性更高的熱泵系統的運用、壓縮機的電 動化升級以及電驅動、大功率電子元器件等新增的冷卻需求,均將帶來相關一 系列產業投資機會,并且優質長賽道將帶來估值溢價及誕生大市值企業的機遇。 通過對熱管理行業的系統性梳理,幫助讀者把握行業成長中的投資機會。
為何關注熱管理賽道:新能源汽車作為新興行業,中觀的產業研究最為適宜, 以 P= PE* EPS 角度,即以前瞻視角尋找 PE 彈性最大(較大景氣度)的子環 節,我們認為電動車新增行業值得關注,爆發性強而廠商切入機會大。從蘋果 產業鏈驗證,產業整體景氣度向上但細分賽道成長性差距很大,如光學賽道以 超 200 倍的股價漲幅脫穎而出。我們認為在電動車領域,除電池環節,熱管理 行業具明顯的“特斯拉光學賽道”特征(配套的單車價值量持續上行、需求天 花板高、技術升級迭代快)。基本面角度驗證,2021 年為各廠商前期訂單大幅 釋放業績的元年,消化先前的高估值。以研究穿透力視角,2025 年全球 1364 億市場規模給予對目前相關廠商極大的發展空間。
新能源汽車熱管理的增量體現在哪里:電池熱管理、汽車空調系統及電驅動及 電子功率件冷卻系統三大電動車熱管理組成部分均藏匿機會。電池冷卻系統完 全新生,由前期簡單的風冷方案過渡到液冷路徑帶來單車價值量的上行(由 1000 元提升至近 3000 元);汽車空調系統中,制冷環節原理相近,主要是由發 動機驅動的普通壓縮機升級為電動壓縮機(單個價值量由 300~500 元提升至 1500-1600 元),制熱環節因缺少發動機余熱電動車需借助 PTC 加熱(冬季使 用續航受較大影響)或制熱效率更高的熱泵系統(單車價值量超 3000 元);電 驅動及電子功率件冷卻并入整車方案(單車價值量超 1000 元),隨智能化趨勢 對溫度較為敏感的電子功率件新增冷卻需求。
零部件環節的機遇:通過拆解熱管理技術最為成熟的特斯拉(在 Model 3 創造 性運用電機及相關控制器生熱提供熱源,Model Y 設計上新增熱泵系統),觀零 部件及系統的發展趨勢。熱管理核心零部件分為閥類、換熱器類、泵類、壓縮 機類、傳感器類、管路幾個大類,分別測算各部件市場空間,新能源汽車核心 零部件 2020/2021/2025 年國內、全球市場規模分別為 86/105/252 億元、 215/279/741 億元。其中完全新生的零部件(電動壓縮機、PTC 加熱器、電子 膨脹閥、電子冷卻器、電子水泵)2020/2021/2025 年國內、全球市場規模分別 為 52/63/152 億元、129/168/447 億元。
熱管理競爭格局及未來趨勢:國內外熱管理廠商可分為兩個陣營——由傳統車 熱管理業務延伸過來的國際巨頭(如電裝、法雷奧、翰昂等國際零部件巨頭) 以及零部件供應商升級,兩類廠商在技術、成本、整車廠綁定關系等方面各具 優勢。大部分國內廠商類屬第二類,通常為兩步走,第一步在電氣化升級過程 中抓住新生零部件機會,第二步由零部件向局部模塊或系統拓展。而隨車型構 架、熱管理技術越發成熟,符合降本訴求的標準化方案是趨勢。國內廠商有望 發揮本土配套供應及成本優勢,實現彎道超車。
投資建議:熱管理作為邊際技術加速迭代的增量新賽道,短期爆發性強,為當 前新能源汽車產業鏈最具確定性的子環節之一。國內外廠商處同一競爭水平線, 未來是優勢廠商脫穎而出,并隨著熱管理方案標準化、模塊化趨勢行業集中度 不斷提升的過程。在新能源汽車熱管理方案逐步升級過程中,零部件及集成發生較大變化,預計市場格局將在 2 年內逐漸分化。我們基于目前產業格局推薦: 三花智控——深度綁定特斯拉,將汽車膨脹閥優勢擴張到單車價值超 5000 的 局部模塊,手握主流歐美整車企業訂單;銀輪股份——冷卻模塊一路打通內資、 合資及外資供應體系,已與江鈴 E400、吉利新能源等整車廠合作熱泵系統項 目;中鼎股份——橡膠件龍頭,2017 年并購電池冷卻系統全球前三的 TFH , 供應特斯拉冷卻系統密封類產品;以及布局汽車水泵的優質廠商。
前言:新能源汽車行業以產業研究為導向
新能源汽車作為新興行業,其投資思路主要以產業研究為導向。出于對能源體 系、工業發展等方面考量,2012 年定位于國家級戰略的新能源汽車項目被推出, 在長達 8 年的補貼政策、路權導向及基礎設施建設的合力推動下,產業鏈由零 發展雛形初顯。而目前整個行業仍處成長初期,智能化、電動化趨勢下汽車行 業面臨巨大的技術革新,大部分技術方案并未形成標準,三電、汽車電子、車 聯網等領域技術加速迭代。此時,市場能給予好賽道估值溢價,能容忍個股業 績表現滯后,即中觀角度的產業研究為投資主要思路。旨在以前瞻視角尋找景 氣度向上的子環節(確定性賽道),和業績向上的標的(相關業務業績拐點)。 以 P= PE* EPS 角度詮釋:
(1)PE 的增量彈性將優先反應,主要受各賽道確定性、行業空間影響,決定 股價在中長周期中的趨勢方向。目前汽零板塊估值仍處較低位置,從歷史來看, 整體汽零板塊估值 2011 年進入平緩期,2015-2016 年受電動化、智能化行情拉 動震蕩,2017-2018 年受車市低迷、貿易戰影響,估值下行,2019 年至今仍為 板塊調整期。而新能源汽車零部件受特斯拉拉動、以及電池產業格局逐漸成型 等因素影響,其估值在 2019 年初急劇拉升,迅速分化,新能源汽車零部件板 塊 PE 估值遠高于整體汽零板塊(截至 2020 年 4 月,85x vs. 27x)。
(2)EPS 在后續的訂單周期中驗證,決定股價短期震蕩程度。新能源汽零公 司業績增長受制于產業發展進程,全球新能源汽車滲透率處不足 4%的低位,短 期業績彈性較大的汽零個股集中在特斯拉產業鏈,以及后續緊跟的大眾 MEB、 比亞迪供應體系;同時傳統車企在政策及生存壓力下加速布局進程。此背景下, 部分公司手握長周期訂單,業績釋放具不連續特征,需逐步驗證。
關注熱管理賽道——大勢所趨、拐點臨近、空間可觀
新能源汽車新增量環節最值得關注,PE 彈性最大的子行業集中在燃油車沒有而 電動車有的領域,原因有兩點:一方面,對于新環節,國內外廠商處同一個水 平線,是國內廠商最好的切入時機,相較于偏傳統環節的國產替代路徑更為容 易;另一方面,行業從 0~1,賽道短期爆發性強,在足夠大的市場規模下,能 誕生多個大市值企業。經梳理,電動車純新增量環節集中在三電(電池、電機、 電控)以及汽車電子、車聯網領域,而底盤部分(傳動、轉向、制動等)存在 由機械部件向電子部件升級的需求。此外,車身內外飾及底盤結構件作為汽車 演變中技術升級較小的環節,仍存在以鋁換鋼的輕量化、智能化車燈等趨勢性 機會。且大部分新增量環節處產業成長初期。
產業趨勢:熱管理為電動車產業鏈中的“光學賽道”
新興產業景氣度向上但各個賽道成長性差距很大。汽車電動化、智能化趨勢不 可逆轉,將帶動產業鏈變革,而受行業技術壁壘、產業發展趨勢、競爭格局以 及需求等因素影響,各賽道成長性具較大差異。以經過黃金十年發展的蘋果產 業鏈為例,光學賽道(以舜宇光學為例,以 2008 年 12 月收盤價為基期)因單 機價值量不斷提升,以及技術不斷演進,股價漲幅超 200 倍,同期芯片賽道(以 美光科技為例)、聲學賽道(以歌爾股份為例)、連接器(以立訊精密為例)、射 頻賽道(以 Qorvo 為例)股價漲幅在 20 倍級別,而機殼、結構件等技術壁壘 較低的賽道增幅在 5 倍以內。
類似于蘋果重新定義智能手機,顛覆諾基亞等傳統手機商;特斯拉以燃油車顛 覆者形象造勢,重塑汽車消費體驗,均具電子消費品特征且為全球化采購的產 業鏈。蘋果產業鏈的歷史發展對現階段特斯拉產業鏈的前瞻預判具較大意義。 汽車產業鏈無論從體量抑或復雜遠勝手機產業鏈。為尋找特斯拉產業鏈中的“光 學賽道”,具單車價值量較大且有上行趨勢,技術迭代天花板高的子環節概率較 大,除卻明顯符合的電池環節,具上述特征的熱管理值得關注。
熱管理與光學賽道的相似“基因”:
(1)手機攝像頭及電動車熱管理均切中消費者需求及行業發展關鍵點,具長期 發展邏輯。對于手機攝像頭,由于照片實時分享、短視頻等社交領域的興起, 消費者對高質量拍照及錄像功能要求的日益精進,光學參數成為消費者購買手 機的重要指標,驅動廠商聚焦鏡頭創新,帶動產業長期發展。對于電動車熱管理,無論是駕駛艙即時溫控的舒適度,還是電池、電驅動等相關熱管理保障的 整車性能及安全,抑或合適的熱管理方案對續航焦慮的緩釋,均從電動車消費 層面肯定熱管理的重要性,整車廠及供應商均將對其進行持續的技術優化。
(2)技術均處加速迭代期,新方案持續滲透。對于手機,光學創新推動手機模 組由單攝向高清+廣角+長焦+3D+小型化模組的多攝(三攝及以上)方案升級, 技術邊界持續拓展,競爭格局處動態變化過程中。對于電動車,由風冷向更復 雜的液冷更迭的電池熱管理、PTC 加熱向熱泵空調的駕駛艙供熱體系發展以及 整車子系統聯結方式等方案技術的持續進步,均帶來新增量。綜合兩個子環節 在各自產業鏈的技術趨勢,主攝像素的提升(對標駕駛艙熱管理升級)、輻攝功 能擴展(對標新增電池、電驅、功率元器件熱管理)、多攝模組升級(整車體系 熱平衡優化)以及相關迭代技術從不斷由中高端機型(車型)向低端機型(車 型)滲透為產業發展帶來持續的動力源。
(3)均為單機/單車價值量較大且有上行空間的環節。手機攝像頭單機價值量 高(后置雙攝$30+、后置單攝$10+、前置單攝$5+、結構光$10+),以 iPhone XS Max 為例,手機攝像頭環節單機價值量在 310 元左右,成本占比約 10%。 而汽車熱管理由傳統車的 1910 元上升至電動車的 5280~9920 元(2020 年測 算數據),以 Model 3 為例,熱管理占整車成本 5%。故手機攝像頭及電動車熱 管理均為重要組成部分,在產業更迭及新技術由高端向中低端應用滲透中單機/ 單車價值量具持續上行的空間(例如 iPhone 8 Plus 攝像頭成本$32.5 vs. iPhone X $43,并進一步將攝像頭升級運用推廣至低端機型;特斯拉 Model Y 運用熱泵等新方案,相比 Model 3 增厚單車價值量 10%~20%,引領行業對熱 泵的應用,目前不足 10%的裝載率仍有較大的提升空間),并伴隨硬件成本隨 規模化持續下降(例如攝像頭約 15%的年降)。
(4)能向其他領域擴展運用。手機攝像技術應用場景向工控、安防、醫療、 VR/AR 以及汽車等領域擴展,而汽車熱管理技術同樣可往風力發電、儲能、基 站等領域延伸,構筑長賽道。
從電池安全、整車舒適、保障性能角度,熱管理極具重要性。隨著汽車的電動 化(單車載電量及電池能量密度的提升)和智能化(電子電器功率件增多)的 發展趨勢,為保證功能單元維持最佳工況溫度區間以及提升整車能量利用效率, 新能源汽車熱管理系統變得愈發重要,旨在以整車角度實現動力電池、空調、 電驅動以及大功率電子電器元件等相關系統及部件的統籌溫控,保證整車運行 的安全性、經濟性與舒適性。
傳統車熱管理系統=動力系統熱管理(發動機、變速箱)+駕駛艙空調系統。
傳統車熱管理方案較為成熟,功能實現上分為動力系統熱管理和駕駛艙空調系 統熱管理。其中動力系統熱管理只要有三條循環體系(發動機冷卻循環、空調 循環以及中冷循環),發動機運轉溫度在 700-900℃,能自產熱量,包括變速箱在內的周邊部件不能過熱和過冷,需通風及隔熱。駕駛艙空調系統加熱可借助 發動機余熱,主要通過蒸發器及暖風芯體與動力系統聯結成熱平衡系統。
新能源車熱管理=電池熱管理+汽車空調系統+電驅動及電子功率件冷卻系統。
(1)電池熱管理:作為核心部件,電池的溫度是影響其安全及性能的關鍵因素 (最佳工況溫度在 20-35℃),過高或過低(低于 0℃)對電池的壽命存在負面 影響。在電池充放電過程中,溫度過低可能造成電池容量和功率的急劇衰減以 及電池短路;溫度過高則可能造成電池分解、腐蝕、起火、甚至爆炸。動力電 池系統需配合復雜的電池熱管理系統維持工況溫度,為電動車完全新增部分。
(2)汽車空調:不論是新能源車還是燃油車,都致力于滿足終端消費者的日益 上升舒適性需求,汽車駕駛艙的熱管理技術也變得尤為重要。對于制冷,新能 源車與傳統車原理相近,差異在兩點,一是傳統車壓縮機可由發動機驅動,而 電動車由于動力源變為電池需使用電動壓縮機;二是聯結方案上,傳統車動力 系統與空調制冷過程較獨立,而電動車電池與空調冷卻系統通常聯結。對于制 熱,傳統車空調系統加熱借助發動機的余熱,電動車需借助 PTC 加熱(冬季使 用續航受較大影響),未來制熱效率更高的熱泵系統是趨勢。
(3)電驅動及電子功率件熱管理:在新能源車高電壓電流運作環境、智能駕駛 技術日益復雜背景下,電機電控及電子功率件等耐受溫度低的部件對散熱要求 高,需額外添設冷卻裝置。
2019 年初至今市場對熱管理賽道認可度持續提升。隨特斯拉領先行業的熱管理 技術滲透,以及近兩年電動車結構由嚴控成本的小型車向重視熱管理的中/大型 電動車傾斜,熱管理產業趨勢愈發明朗,各部件供應商參與度提升,國內競爭 格局逐漸分化,賽道價值認可度持續提升,從 2019 年初開始熱管理核心企業 逐步上行的估值得到驗證。
業績拐點:2019 年訂單加速,預計 2021 年業績曲線陡峭
受歐美電動化推動,供應鏈迎來機遇。美國、歐洲三地為除中國外全球最大的 汽車生產及消費地區,在汽車電動化大趨勢下,2019 年以來各地區均呈現政策 提振及車企加速布局兩端發力。在政策端,歐洲碳排放法規及各國高額補貼催 化產業,而美國新能源車稅收抵免有望延長且輔以加州 ZEV 制度為代表的地方 政策進一步促進消費。刺激供給端車企加速電動化進程,特斯拉持續放量、大 眾 MEB 緊跟、歐洲其他車廠積極布局,給以熱管理為代表的全球供應鏈帶來 新增量。
國內電動車由供給市場向需求市場過渡,熱管理大升級。2015 年以來國內新能 源汽車發展經歷補貼驅動下 A00 為王、運營需求拉動 A 級車發展、自主需求抬 頭 SUV 及中高端車型上量三個階段。在前兩個階段中,以獲得補貼為導向的 A00 以及對成本敏感的營運車輛均對熱管理未有足夠的重視。而隨產業由供給 市場向需求市場平穩過渡,2020 年自發需求接棒運營需求,車企將愈發重視電 動車消費者體驗。目前車企開發的新車型(例如比亞迪漢、上汽的 Marvel X、 廣汽的 Aions、吉利領克系列)在外觀及性能上頗為注重,熱管理系統作為影 響整車安全、舒適性以及能耗性能的關鍵部分,具較大升級需求。
2019 年熱管理公司訂單明顯加速。車企供應訂單領先生產,受益于傳統車廠對 電動平臺的布局加速,以及國內車企新車型推出,2020-2022 將量產較大數量 規模的車型,車企已提前與各組件及系統供應商建立合作。經梳理,三花智控 (預計160億在手訂單)、銀輪股份等主要熱管理公司訂單于 2019年明顯加速, 且基本打入歐美主流車企供應體系。
預計 2021年為國內熱管理廠商業績拐點。 2017-2019 年由于產業處發展初期, 業務營收在初期的低基數下增速可觀,并呈逐步放緩趨勢。從國內外主流新車 型投放周期和熱管理廠商大部分訂單集中釋放期來看,預計 2021 年是相關廠 商熱管理業務業績加速拐點,業績曲線有望陡峭。
市場空間: 2025 年全球千億級市場規模
新能源汽車帶動熱管理單車價值量大幅提升,2020 年由傳統車的 1910 元上升 至電動車的 5280~9920 元,帶動 2020 年國內熱管理市場破百億、全球 2025 年現千億級市場,給予優質公司長發展賽道。我們對 2020-2025 年新能源汽車 熱管理市場進行測算:
(1)國內市場: 2020/2025 年純電動、插混熱管理方案市場空間分別為 113/418 億元、14/33 億元。其中 A/B/C 三種車型貢獻 8 成市場規模。
(2)全球市場: 2020/2025年純電動、插混熱管理方案市場空間分別為258/1106 億元、29/103 億元。
(3)國內市場在全球新能源汽車產業中占據重要一環,2020/2025 年分別占全 球市場規模的 44%/37%,國內廠商有望受益于本土配套具發展良機。
為區分不同車型熱管理單車價值量的不同表現,我們進行了以下拆分,測算出 2020/ 2021/2025 年純電動(A00/A0/A/ B/C 級車)、插混及傳統車各熱管理子 系統及整車熱管理方案的單車價值量。2020 年純電動、插混及傳統車熱管理方 案的整車價值量分別為 5830~9920 元、5280 元及 1910 元。主要假設如下:
(1)A00/A0 級純電動車型售價較低(10 萬元以下),對成本敏感性高,并且 在退補壓力下更傾向裝配電池熱穩定性更優的鐵鋰電池,在電池熱管理通常使 用更為便宜的風冷方案,同時對其他必須裝配零部件進行嚴格的成本管控。測 算得 2020/2021/2025年A00/A0級車熱管理整車價值量為5830/5597/4754元。
(2)A 級轎車主要用于營運用途而 A 級 SUV 定位自發需求,兩者對續航要求 較高,目前主要裝載三元電池,電池熱管理通常采用液冷方案。測算得 2020/2021/2025 年 A 級純電車型熱管理整車價值量為 8140/7814/6637 元。
(3)B/C 級純電車型通常主打中高端市場,對成本敏感相對較性低且注重整車 舒適度,熱管理方案較為完備。測算得 2020/2021/2025 年 B/C 級純電車型熱 管理整車價值量為 9920/9523/8088 元。
(4)插混車型在駕駛艙熱管理中,仍可沿用傳統車方案,電池熱管理由于車型 帶電量低冷卻需求小而相對簡化。測算得 2020/2021/2025 年插混車型熱管理 整車價值量為 5280/5069/4305 元。
(5)傳統車熱管理主要包含駕駛艙制冷/制熱需求。測算得 2020/2021/2025 年插混車型熱管理整車價值量為 1910/1834/1557 元,遠低于新能源汽車。
(6)2021/2025 整車價值量為在規模化量產及廠商技術升級假設下,以每年 4%的降幅計算。
與燃油車相比,電動車熱管理系統三大變化
與傳統車熱管理相比,新能源車有三大主要變化,即完全新增的電池熱管理、 整車空調系統制熱變化、電驅動及電子功率件冷卻。
傳統車熱管理系統=動力系統熱管理(發動機、變速箱)+駕駛艙空調系統
新能源車熱管理=電池熱管理+汽車空調系統+電驅動及電子功率件冷卻系統
電池熱管理系統:新增量環節,液冷為主流技術方案
動力電池度工作溫度有嚴格要求,是決定性能、安全及電池壽命的關鍵因素。 電池在實際使用中將面臨復雜多變的工況條件,尤其在車輛運行過程中狹小的 空間中積攢熱量的釋放、以及在冬季低溫下對電池能量最大化利用,熱管理是 保障電池在工況溫度(20~35℃)以及維持電池各區域溫度一致性的關鍵手段。
(1)從性能角度,過低的溫度使得電池活性下降,進而降低充放電性能,導致 電池容量迅速衰減(據實驗,10℃/0℃/-10℃/-20℃下放電容量僅為 20℃常溫 時的 93%/86%/65%/43%,為冬季續航衰減元兇之一)、充電時間延長以及加速 無力等狀況。此外,電池模組中不均等的溫度將導致充放電的不均衡,從而電 池包性能受極大影響。
(2)從安全角度,當整體或局部溫度過高時(接近 60℃),電池內部材料及活 性物質極易分解,進而演變成“熱失控”(發熱量可使電池溫度上升至 400-1000 度,從而起火或爆炸)。低溫下,電池充電倍率需維持在較低充電倍率(充電時 間同時將延長倍數級),否則將導致電池析鋰而造成內短路起火風險。
(3)從電池壽命角度,過高、過低及不均勻的溫度均將引起電池壽命的下降。 長期的高溫工作環境將導致電池循環腰斬,低溫充電易發的電池析鋰將導致電 池循環壽命急速衰減至幾十次。
受成本及技術制約,電池熱管理在傳導介質運用上并未統一,可分為風冷(主 動式和被動式)、液冷和相變材料(PCM)三大技術路徑。其中風冷由于結構 簡單、無泄露風險且具經濟性,同時對應的冷卻效率較低且難以保證電池模組 溫度一致性,被廣泛應用在初期發展的 LFP 電池以及小型車領域;液冷冷卻效 果優于風冷,為目前乘用車優化的主要方案,同時成本有上升;相變材料兼具 換熱效率及成本優勢且維護成本低,但目前技術尚在實驗室階段而未完全成熟, 是未來最有潛力的發展方向。
(1)風冷:分為被動式風冷與主動式風冷,被動式風冷即將外界空氣或駕駛艙 內空氣與電池包形成對流帶走熱量,主動式風冷即利用鼓風機將空氣通過空調 制冷蒸發器變成冷風再降溫電池。風冷技術簡單、成本低且便于維護,在電動 車發展初期,由于占主導的 LFP 電池熱穩定性較好無需復雜熱管理、低續航車 散熱要求相對較低(代表車型日產 Leaf、奇瑞 eQ 等)、小型電動車對成本敏感 等因素,為新能源車最早應用、現階段方案最為成熟的冷卻方式。同時,缺點 在于空氣與電池壁之間的換熱系數低,采用風冷方式冷卻/加熱速度相對較慢, 內部均溫性不佳,并且受環境溫度影響較大,在高溫下換熱效率很差。
(2)液冷:分為直冷和冷卻劑回路方案。直冷即利用 R134A 等制冷劑在蒸發 器中蒸發高效帶走熱量。冷卻劑回路方案即采用冷卻液(特斯拉采用乙二醇, 雪佛蘭 Bolt 采用 DEX-COOL)作為換熱介質及封閉式液體管道,方案涉及多 樣的換熱回路(PTC 回路、散熱器回路、空調制冷劑回路等) 。以特斯拉 Model S/X 方案為例:通過四通閥將幾條冷卻回路間實現串并聯,電池需加熱時,電 機回路與電池回路串聯,電機與電驅動運轉產生的熱量預熱電池以及供暖駕駛 艙;電池需冷卻時,電機與電池回路并聯獨立冷卻。由于換熱效率高且受環境 影響小,在 NVH、換熱一致性、PACK 設計密封性等表現優異,液冷成為目前 主流方案,其成本及技術難度均大于風冷。
(3)相變材料:即運用相變材料能在相變過程吸收和散發大量潛熱的特征,以 維持動力電池溫度的恒定。相變材料種類豐富,方案具換熱效率、均溫性良好、 設計簡單和可靠性高等優點。目前仍處實驗室階段(主要是被動式;相變材料 主動式系統結構復雜熱成本更高,適用于大型電池組),研究尚待完善,為最有 潛力的電池熱管理發展方向。根據相變材料在電池組的應用形成不同,可分為 將電池單元置于相變材料中的包裹式,以及是將電池單元夾在相變材料中的三 明治式,后者換熱效率、工藝要求較高。
純電車型長續航高鎳化、車型中高端化推動液冷方案滲透率持續提升。
1)從電池方案,無論是目前主流的高鎳三元電池比電動車初期發展的磷酸鐵鋰 電池熱穩定性更差(分解溫度,磷酸鐵鋰 750℃Vs.三元鋰電 300℃),NCM811 電池安全溫度縮小 200℃以上,還是比亞迪的刀片電池、寧德時代 CTP 等磷酸 鐵鋰新型應用技術省去模組提升了空間利用率及能量密度,均拉動電池熱管理 由以前常用的風冷技術向液冷方案的傾斜。
2)電動車續航持續提升背景下電池熱管理要求愈發嚴格。低續航電動車由于成 本敏感及熱管理要求較低,往往采用風冷方案。而近兩年在補貼退坡指引高續 航及消費者續航焦慮雙重效應下,電動車續航持續提升(新車續航中樞已升至 幾乎必須搭載液冷的系統的 400 公里級別,電池技術持續突破下預計未來三年 高續航車型維持 40%以上的復合增速), 電池能量密度隨之上行,換熱效率更 高的液冷系統滲透率持續提升(從實際裝機情況,預計目前滲透率已超 60%)。
3)中高端車型由于成本預算足、追求舒適度、零部件容錯率低以及性能高(例 如電池能量密度高;電機功率高,A00 級車 35kw Vs. A/B 級車 100+kw)等因 素,液冷方案更能符合要求,豪華品牌基本采用液冷技術。
整車空調系統:電動壓縮機與熱泵技術為關鍵環節
新能源汽車與燃油車空調系統原理基本一致,由壓縮機、冷凝器、蒸發器、 鼓風機、膨脹閥、儲液干燥器、管路附件等核心部件組成。主要區別在于 由于動力源(內燃機→三電系統)改變,壓縮機驅動及熱源來源發生根本變化, 電動壓縮機制冷+PTC/熱泵制熱成為新的技術方案。
在空調制冷環節,唯一大變化是壓縮機的電動化。壓縮機是是制冷劑實現抽吸、 壓縮、泵入的關鍵部件,是制冷系統搬運熱量的來源。在電動車上,傳統的利 用皮帶傳遞發動機功率的開啟式壓縮機型式已不再適宜,需采用靠電池提供高 壓電驅動電動壓縮機。此外,電動車空調制冷與電池熱管理聯結程度高。
在空調制熱環節,由于電動車無法使用發動機廢熱作為穩定的熱源,且主流壓 縮機只能制冷,故需增加額外的制熱部件。當前主流方案是在高溫管路中加入 PTC 高壓電加熱模塊,缺點是較差的加熱效率使得冬季續航大打折扣(續航至 少縮減 30%+,甚至過半),近兩年發展迅速、制熱效率較高的熱泵系統是趨勢。
1.電動壓縮機
電動渦旋式壓縮機最適用于電動車,單個價值量由普通壓縮機 300~500 元提升 至 1500-1600 元。從分類上,汽車空調壓縮機多為油潤滑式容積式結構,主要 運用斜盤式(占比 70%)、旋葉式(10%)和渦旋式(20%)等;根據排量分 為定排量及更為經濟的變排量(可根據空調制冷負荷自動改變排量,變排量比 定排量貴 20%)。 其中斜盤式壓縮機單個價值量 400-500 元,經過 60 年的發展 工藝足夠成熟,仍為大多數整車、空調系統生產商主流選擇;渦旋式單個價值 量 300-400 元,成本更低而效率更高,由于維修困難主要安裝于輕型車輛;而 旋葉式由于小體積優勢用于微型車,應用相對較少。
(1)在傳統車領域,兼具低成本、高效率優點的斜盤式壓縮機廣泛應用。斜盤 式壓縮機自 1962 年通用推出后,迅速取代曲柄連桿式成為主導產品,裝載絕 大多數車型。其工作原理為:驅動軸的旋轉運動被傳到驅動轂,經斜盤轉換成 活塞的軸向運動,斜盤的傾斜狀態可變從而制冷能力可調節。電裝、三電等年 產汽車空調壓縮機超百萬臺企業大部分以生產斜盤式壓縮機為主。
(2)效率更高、與電驅動能高度配合的渦旋式為電動壓縮機最佳選擇。渦旋式 壓縮機由一個固定的漸開線渦旋盤和一個呈偏心回旋平動的漸開線運動渦旋盤 組成,具無往復運動,具有效率高、質量輕、噪聲小、運轉平穩且結構簡單等 優點,容積效率高出斜盤式 60%。傳 統活塞式壓縮機無法和電機做很好的匹配, 而渦旋式壓縮機與高速電機配合度高,結構緊湊能安裝在統一殼體內,為電動 壓縮機最優選擇。
大部分市場被國外巨頭占據,自主品牌逐步實現國產替代。空調壓縮機市場集 中度高,前五占據 80~90%的市場份額,電裝電動壓縮機份額過半。近年一批 具技術實力的國內自主品牌以成本優勢在早期進入市場的外資配套品牌(如三 電、電裝、翰昂等)中異軍突圍,拿下 4 成汽車壓縮機總市場份額并持續滲透。
2.PTC 加熱器/熱泵空調
電動車因缺乏零成本的發動熱源,現階段基本使用構造簡單、成本低廉的 PTC 加熱器作為補充。但 PTC 加熱方案采暖能耗高,大幅縮減續航的影響亟待解決。 PTC 本質是由半導體材料制成的熱敏電阻元件,對濕度及其敏感,其電阻值隨 外界溫度降低而急速降低,從而發熱量隨之升高。根據換熱對象不同,PTC 加 熱器分為風暖(加熱空氣)和水暖(加熱防凍液), 由于水暖方案沒有融化風 道的隱患,并且能較好融入整車液冷方案,為主流趨勢。而冬季使用 PTC 方案 采暖(PTC 水加熱需 5kw 功率)對電池仍是極大負擔,續航甚至縮減過半,嚴 重影響電動車在冬季寒冷地區的使用。以蔚來 ES8 為例,為快速制暖采用了前 排功率5.5kw、后排溫度3.7kw兩大PCT加熱器,使用一小時續航減小35~45km, 整車續航縮減至少 40%。
熱泵系統能有效緩釋電動車采暖帶來的續航問題。原理在于其功能實現為 “轉 移熱量”(由低位熱源熱能→高位熱源)而非 PTC 加熱器的“轉換熱量”,從而 使用 1 千瓦的電力能產生 2 千萬的制熱效率或 3 千瓦的制冷效率。熱泵系統構 架與普通空調系統相似,區別在增加了可改變制冷劑流向的四通換向閥及雙向 流通的膨脹閥,使得能在制熱/制冷模式切換,實現冬天制熱夏天制冷。據 Hanon 研究,相同的環境下,熱泵采暖的制熱效率是 PTC 的 1.8~2.4 倍 ,節能效果 顯著,熱泵將取暖造成的損失里程恢復至 40%~50%。實際運用中,-20℃溫度 下,熱泵中電動壓縮機存在無法啟動的問題,并且換熱器將結霜降低冷卻液與 空氣間的換熱效率,往往需要配備輔助 PTC 加熱器。
熱泵系統在車型應用上快速推進。熱泵極大節省電耗的屬性吸引龍頭整車廠快 速推廣。國外廠商已經過 6 年的驗證搭載周期,包括大眾 Golf GTF、奧迪 R8 e-tron、寶馬 i3、日產聆風、起亞 soul 以及捷豹 i-pace 等主打/旗艦車型已采 用熱泵系統。國內的榮威 Ei5為首款配置熱泵系統的新能源車型,能以低于50% 的能耗實現和同級別采用 PCT 的競爭車型實現同等制熱效果,升級后技術延伸 應用于其旗艦車型 Marvel X,極大提升續航。特斯拉于 2020 年量產的 Model Y 同樣已搭載熱泵空調。熱泵空調替代趨勢已顯現。
國內外供應商加速開發熱泵系統,技術持續突破。電裝、法雷奧、翰昂、博世 等國際供應商巨頭經過多年摸索已開發出量產產品。其中日系供應商電裝已在 日產 Leaf、雷諾 Zoe 以及插混車型豐田 Prime 熱泵裝配上驗證自身實力;法 雷奧研制的 CO2熱泵系統認可度高,作為特斯拉空調供應商的翰昂為起亞 soul 設計整套空調系統方案;博世也具備電動車熱管理系統方案設計能力。從國內 廠商來看,三花智控具備閥件等熱泵空調關鍵零部件供應能力,銀輪已與江鈴 E400、吉利新能源等整車廠合作熱泵系統項目,奧特佳占據電動渦旋式壓縮機 三分之一的市場并且其收購的空調國際已與特斯拉展開熱泵相關零部件合作。
熱泵系統仍處發展階段初期,更低成本、更高效的熱泵技術亟待突破。熱泵發 展全周期不過十年,裝載滲透率仍不足 10%,技術上還存在低溫啟動難、換熱 器結霜降低冷換熱效率、制冷劑性選取未達一致(CO2 制冷劑優勢明顯,為未 來方向)等問題,各供應商技術方案仍待完善,整車廠仍需在成本、技術和需 求上平衡裝機量。目前我國新能源車主要分布在京津冀、江浙滬和珠江三角洲 等地區,西北與東北受制于低溫下續航問題成為真空地帶,熱泵以及其他新型 的低能耗采暖方案的發展意義重大。
電驅動及電子元器件:并入整車方案,新增域控制器散熱需求
大電流高電壓工況中,對溫度耐受較低的驅動系統及電子元件需額外冷卻回路 保護。過高的溫度將引發電機故障造成安全隱患,而半導體元器件壽命受溫 度影響極大(工作溫度每上升 10°C,加速疲勞老化壽命減少 50%), 電子 電氣部件對溫控要求高,通常需鋪設冷卻管路并入電動車車熱平衡體系。
電驅動熱管理包括驅動電機、控制器、車載充電機和 DC/DC 等元件溫度控制。 而電磁負荷及電機單機容量的持續提升,使得其冷卻方案由低成本、低冷卻效 果的風冷向液冷改進(目前普遍將電機和控制器串聯在一條冷卻回路中)。
ADAS 域控制器隨智能化功能復雜化,散熱需求提升。汽車智能網聯化大幅增 大信息流,隨全速自適應巡航、全自動泊車等 ADAS 功能日益豐富,其域控制 器集成度提升,自動駕駛芯片功耗增大(Mobileye 芯片從不到 3W 上升至最新 代的 10W),熱管理需求將從目前的自然散熱方案進化。目前電子構架集成化 程度高、搭載算力 144TOPS 且功耗 72W 自研車載芯片(采用 14nm 工藝) 的特斯拉在 autopilot 控制器上新增了散熱風扇。而采用 16nm 工藝、功耗達 250W 的英偉達的自動駕駛開發平臺采用散熱效率更加的液冷散熱。
從熱管理系統構成看各零部件環節機遇
拆解熱管理系統及相關部件——以特斯拉熱管理方案為例
特斯拉整車熱管理旨在滿足電池溫度工況條件、駕駛艙制冷制熱以及其他部位 冷卻需求,通常設計層面上設置多個獨立而又相互鏈接的熱管理子系統。在冷 卻環節,主要分為電池冷卻系統、駕駛艙冷卻系統、其他部位冷卻子系統以及 冷卻控制系統。在制熱環節,除內部換熱體系外、目前 Model Y 使用的熱泵系 統為主要部件。
制冷環節:特斯拉冷卻子環節均以液體作為導熱介質,可采用主流的環保制冷 劑 R134a 或四氟化碳等,輔以散熱片及風扇。對于電池冷卻系統,為保障電池 及時散熱,在此部分分為兩級設計,當電池溫度處于較低范圍內時則開啟液體 冷卻(通過調節冷卻劑流量實現內部分區溫控)和散熱片進行散熱;當溫度再 度升高時增加風扇對流散熱;當電池溫度進一步上升或出現危險時,再度開啟 冷卻子系統降溫冷卻劑。對于駕駛艙冷卻系統,可通過蒸發器為車廂提供冷卻 空氣。其他部位冷卻子系統即電驅動、功率元器件冷卻部分。冷卻控制系統管 理冷卻液在各個子系統之間的流動。各個子系統可在散熱量不大時獨立冷卻。 當溫度較低時,可將需溫度較高的驅動部位冷卻劑引流至駕駛艙用于加熱;當 溫度較高時,冷卻控制系統管理引導電池和駕駛艙的冷卻導管中冷卻劑熱量被 吸收,驅動電機可引流駕駛艙相對低溫的冷卻劑。
制熱環節:主要為駕駛艙制熱,熱泵及內部換熱體系為主流。在 Model 3 設計 方案上,特斯拉摒棄 PCT 加熱器方案,創造性運用電機及相關控制器生熱提供 熱源,正常行駛時回收電機熱量,靜止時電機仍轉動獨轉產生熱量。Model Y 設計上新增熱泵系統,頗具亮點,例如在超低溫運用中放棄高壓 PCT 作為輔助 熱源,而選擇以壓縮機、低效模式的鼓風機以及小功率 PCT 作為補充熱源。此 外,特斯拉在 Model Y 上創新性使用八通閥作為連接冷卻環節和熱泵系統的橋 梁,實現幾個系統間的串并聯,進一步簡化熱管理系統閥件及管路的的復雜性。
在熱管理方案中,主要應用的零部件分為閥類、換熱器類、泵類、壓縮機類、 傳感器類、管路以及其他運用較多的部件(如汽液分離器)幾個大類。不同整 車構架上方案并未統一,各個需要換熱的子系統中零部件種類、零部件的分布 及相互的配合方式略有差別。而由于在類別上相同零部件的功能相近,例如閥 門調控流體、換熱器實現溫度交換,因此在整車方案中每個子系統中實現的換 熱原理大同小異,單車價值量也在同一個量級范圍。
核心零部件:2020 年國內/全球市場規模分別為 86/215 億元
電氣化升級給新生零部件帶來純增量市場。在新能源汽車新增的電池冷卻、熱 泵系統以及其他電氣化升級帶動下,熱管理方案中運用的部分零部件種類隨之 發生變化。包括電動壓縮機、PTC 加熱器、電子膨脹閥、電池冷卻器、電子水 泵等在內的電動車新生零部件均具較大的增量市場。
1)電動壓縮機:電動車動力源變為電池需使用電動壓縮機,通常為渦旋式。單 個價值量由普通壓縮機 300~500 元提升至 1500-1600 元。
2)PCT 加熱器:電動車無法使用發動機廢熱作為穩定的熱源,駕駛艙空調采 暖需采用額外的熱源,PCT 加熱器為現行主流方案。而在更優的熱泵系統替代 方案中,通常也加入 PTC 加熱器作為輔助熱源。單個價值量約 200-300 元。
3)電子膨脹閥:由控制器、執行器和傳感器三部分組成,由于是電子式調解模 式具反應靈敏、精準控制制冷劑流量等特點。單車價值量約 150-200 元。
4)電池冷卻器:電池冷卻系統中核心部件之一,由一個換熱器主體和一個外部 蒸發器組成,主要作用為引入冷媒吸收電池冷卻導管中冷卻劑熱量。單車價值 量約 100-150 元。
5)電子水泵:以電子集成化系統實現液體傳輸的可調性及精準性。單個價值量 約 300 元,單車裝載 3-4 個。
經測算,新能源汽車核心零部件 2020/2021/2025 年國內、全球市場規模分別 為 86/105/252 億元、 215/279/741 億元。其中完全新生的零部件(電動壓縮機、 PTC 加熱器、電子膨脹閥、電子冷卻器、電子水泵)2020/2021/2025 年國內、 全球市場規模分別為 52/63/152 億元、129/168/447 億元。主要假設如下:
(1)在動力系統(純電或者插混)、級別(A00/A0/A/B/C 級)、電池體系(三 元電池或磷酸鐵鋰電池)及價格不同的車型上,各零部件單車價值量具一定差 距。為便于計算采用平均單車價值量。
(2)基于中汽協及 Marklines 數據,假設 2020/2021/2025 年國內、全球新能 源汽車銷量分別為 149/188/510 萬輛、370/500/1503 萬輛。為便于計算不區分 商用車及乘用車。
(3)預計各零部件價格由于規模化量產及廠商技術升級,每年 4%的降幅。
競爭格局:新領域的公平較量,由組件向集成化發展
熱管理作為邊際技術加速迭代、從 0~1 增量新賽道,短期爆發性強。伴隨全球 新能源汽車崛起,未來是優勢廠商脫穎而出,并隨著熱管理方案標準化、模塊 化趨勢行業集中度不斷提升的過程。而國內外廠商處同一競爭水平線,給予本 土品牌能公平競爭、進入全球產業鏈的機遇。根據目前產業趨勢以及以特斯拉 為代表的整車龍頭逐漸清晰的熱管理技術布局,部分新進入廠商嶄露頭角,預 計市場格局將在 2 年內逐漸分化。
熱管理方案向標準化發展,國外廠商巨頭具技術積累優勢
綁定熱管理供應商定制化方案,是目前主流選擇。由于新能源汽車三電技術及 電子構架尚未形成統一體系,新能源汽車熱管理方案尚未標準化,有關單一車 型的熱管理仍處定制化階段,并且各整車廠對整車熱管理設計思路仍有較大差 別,關乎各系統之間的熱平衡聯結、各系統內部涉及的具體換熱方式(主動式 與被動式,風冷與水冷等)以及各換熱方式所應用的零部件種類均有較大差距。 以特斯拉為代表的車企在熱管理領域本身具相當的技術儲備,通常綁定各組件 供應商定制熱管理方案,是目前處產業發展初期的主要路徑。
隨車型構架與熱管理技術體系越發成熟,標準化是能實現大幅降本的主要手段。 定制化方案不利于研發實力、資金實力較弱的整車廠發展,同時不適合低端車 型熱管理方案的低成本訴求。未來隨技術迭代穩定,標準化的產品更契合行業 發展,同時符合電動車規模化降本需求。
傳統熱管理供應商巨頭憑借在汽車空調領域積累的技術和客戶優勢,切入電動 車車熱管理領域。汽車空調系統在泵類、閥門類、換熱器及管路的應用原理上 區別較小。因此前期深耕發動機動力系統熱管理、汽車駕駛艙空調熱管理的廠 商能較快過渡到新能源車電池熱管理、汽車空調等熱管理領域,并且能發揮與 整車廠較深的合作優勢及產線過渡的規模優勢,獲得比傳統車更為可觀的利潤 (電動車熱管理單車價值量、毛利率均遠高于傳統車)。在電池熱管理環節,由 于其完全新增,此類廠商并未建立直接的技術壁壘和成本優勢,給予其他跨界 或組件供應商機會。從市占率看,國際熱管理市場集中度高,2019 年電裝、法 雷奧、翰昂及馬勒四家占據59%的全球市場份額,對標到新能源車熱管理市場, 競爭格局的變化是發展初期階段(從 0~1)的分散,過渡到從 1~N 階段市場集 中度不斷提升的過程。
電裝為日本第一、世界第二的頂級的汽零供應商。業務涵蓋動力系統、熱管理 系統(主要為空調系統及壓縮機等)、汽車電子及電氣化系統,憑借從豐田傳承 而來的精益化生產的工業體系(多品種、小批量、低成本)以及自主研發實力, 深度綁定世界主流車企。2019 年汽車業務總營收達 466 億美元量級,四成營收 來源于日本本土,豐田貢獻近一半營收。其中熱管理作為拳頭業務營收占比為 26.2%,與日產、豐田等日系車企深度合作。近年公司積極布局電動化、智能化領域,包括重組熱管理部門、加速開發電驅動模塊以及成立旨在推進 L4 級自 動駕駛的高級移動出行系統開發部(預計 2020 年安全與智能駕駛系統業務營 收增長 60%)等,鞏固原有優勢。
法雷奧為全球第二大熱管理廠商。其業務分為舒適及駕駛輔助,動力總成,熱 管理和視覺照明系統四大板塊,通過一系列整合(1988 年收購福特 HVAC 業務、 1995 年與西門子合并汽車空調業務、2012 年收購 ACH 溫控業務)及品類擴張 (覆蓋汽車空調系統、熱泵、PTC 以及電池冷卻系統等核心熱管理產品),躋 身熱管理領域一流梯隊。業務布局集中在在歐/亞/美三地,2019 年營收占比分 別為48%/30%/22%。新能源汽車熱管理持續取得突破, 2019年新拿下大眾ID.3 電池熱管理及 PTC、標志 e-208 電池熱管理及熱泵、大眾高爾夫 8 代空調模塊 等訂單,實現營收 51 億美元(同比增長 0.3%),占公司總營收 23.7%。熱管 理作為法雷奧戰略中每年計劃投入 20 億歐元的三大目標領域(另外兩個領域為 電驅動、ADAS)之一,長期增長可期。
翰昂為全球僅有兩大汽車空調全系統供應商之一,產品覆蓋汽車暖風空調 (HVAC)系統、動力傳動系統冷卻系統、電池熱管理系統、熱泵系統、壓縮 機、管路、泵、閥門及換熱管等熱管理全線產品線。2019 年翰昂實現營收 61 億美元,其中亞洲營收占比近半(45%),公司預計 2020 年壓縮機及電動壓縮 機市占率分別有望達 20%、22%(電動壓縮機為除豐田以外的車型市占率,因 電裝壟斷豐田車型的電動壓縮機供應。加上豐田車型電裝、翰昂分別占據 44%、 17%的市占率)。在熱管理業務具先發優勢的翰昂隨汽車電動化的推進,壓縮機、 汽車空調、熱泵等核心產品市占率有望持續突破。
馬勒在德國汽零企業排行榜中位居第四(前三為博世/大陸/法雷奧),與事業部 對應業務分為發動機活塞、濾清器、汽車空調系統三大主線。通過 2015 年收 購的美國德爾福空調及日本國產電機、 2017 年初并購的德國 O-Flexx 熱管理公 司,其熱管理業務愈發完善。同時,馬勒一半主營產品與發動機相關,近年逐 漸剝離旗下的濾清器及渦輪增加等傳統業務以順應電動化趨勢,未來戰略以電 力驅動及熱管理為主導。熱管理部門員工數 2.4 萬,2018 年實現營收 55 億美 元,占總營收比例達 41.9%(同比上升 6.9pct)。馬勒業務主要集中在歐美兩地, 合計營收占比達 79%。
立足優勢單品向上升級,國內廠商有望彎道超車
立足熱管理優勢單品零部件向一級供應商升級,適用于國內廠商。通常兩步走: 第一步在電氣化升級過程中抓住新生零部件機會,更大的產業規模空間及較大 政府補貼支持力度吸引有相關技術背景的供應商,加入汽車熱管理產業鏈,電 動壓縮機、電子水泵、電子膨脹閥、電池冷卻器等電子化零部件可從傳統產品 橫向延伸。例如在家電閥門領域具龍頭地位的三花智控綁定特斯拉,把汽車電 子膨脹閥作為切入點將優勢拓展至汽零行業;家用空調龍頭格力發布的車載雙 級增焓技術熱泵能提升 13%的續航。優勢單品所具的核心的競爭力需持續跟蹤, 關鍵在于產品的質量、成本管控、以及綁定的主流整車廠/一級供應商客戶結構。
第二步在成為熱管理組件供應商后,在產業迭代中通過加大研發、綁定新生的 下游龍頭(特斯拉、寧德時代等)以及并購等方式,掌握局部模塊或系統整合 的能力,向上升級成為系統供應商。例如三花智控將汽車膨脹閥優勢擴張到單 車價值超 5000 的局部模塊;銀輪股份將傳統車熱交換器產品橫向延伸至電動 車,并深耕熱泵系統;奧特佳由傳統渦旋式壓縮機,在電子化趨勢下開發電動 渦旋壓縮機,后期收購空調國際布局熱管理系統。目前國內具發展潛力的熱管 理廠商大多采用此路徑,有望成為傳統熱管理巨頭最具威脅的競爭者。
國內廠商具本土配套供應及成本優勢,有望實現彎道超車。新生的新能源車熱 管理環節抹平國內外廠商起跑線差距,廠商競相研發相關零部件及組件系統。而現階段與已有數年積累的國外主流熱管理巨頭相比,國內廠商在系統集成能 力及整車方案設計上略遜一籌,近幾年處加緊追趕態勢。隨電動化浪潮持續推 進,國內廠商有望憑借本土配套供應及成本優勢,由核心零部件進一步向系統 拓展,成為全球整車體系下的組件供應商。國內廠商具以下優勢: (1)優勢一: 市場大。補貼催化及相關政策推動下,中國為全球新能源汽車產業鏈中關鍵一 環,給予國內廠商足夠大的發展空間。(2)優勢二:與國內整車廠綁定關系緊 密。國內汽零企業與本土整車廠通常已構建較好的合作關系,拿下電動車熱管 理零部件的衍生訂單較為容易。(3)優勢三:成本優勢。由于人工、原材料及 運輸等環節的差異,國內汽零企業通常在成本端有更好的管控能力,是整車廠 在降本壓力下的優先選擇。
投資建議和推薦標的
汽車電動化大勢所趨,熱管理作為邊際技術加速迭代的增量新賽道,短期爆發 性強,為當前新能源汽車產業鏈最具確定性的子環節之一。國內外廠商處同一 競爭水平線,未來是優勢廠商脫穎而出,并隨著熱管理方案標準化、模塊化趨 勢行業集中度不斷提升的過程。在新能源汽車熱管理方案逐步升級過程中,零 部件及集成發生較大變化,完全新生的電池熱管理系統,駕駛倉空調對節能性 更高的熱泵系統的運用、壓縮機的電動化升級以及電驅動、大功率電子元器件 等新增的冷卻需求,均將帶來相關一系列產業投資機會,預計市場格局將在 2 年內逐漸分化。我們基于熱管理產業鏈進行推薦:
三花智控(深度綁定特斯拉,將汽車膨脹閥優勢擴張到單車價值超 5000 的局 部模塊,手握主流歐美整車企業訂單)、銀輪股份(冷卻模塊一路打通內資、合 資及外資供應體系,已與江鈴 E400、吉利新能源等整車廠合作熱泵系統項目)、 中鼎股份(橡膠件龍頭,2017 年并購電池冷卻系統全球前三的 TFH ,供應特 斯拉冷卻系統密封類產品)以及布局汽車水泵的優質廠商。
三花智控:全球制冷控制部件龍頭,EV 熱管理業務全面開花
制冷零部件龍頭,家電業務為業績壓艙石。公司為老牌制冷龍頭,主導產品電 子膨脹閥、截止閥、四通閥市占率均為全球第一。占比 85%的家電業務營收穩 定,通過加深大客戶綁定實現穩定增長。而將于 2020 年 7 月 1 日正式執行 的空調能效新標準將指導定頻空調全面退出,極大促進變頻空調使用率提升, 進一步拉動公司節能產品電子膨脹閥的出貨量提升(滲透率有望從 30%增 長到 60%以上)。
立足汽車膨脹閥向上擴張熱管理集成化模塊,汽零業務為增長主力。公司于 2017 年 9 月注入三花汽零資產切入新能源車熱管理領域,近年來借力國內 新能源汽車熱管理發展趨勢,通過優質客戶拓展(法雷奧、馬勒、大眾、奔馳、 寶馬、沃爾沃、特斯拉、通用等)及新能源熱管理系統產品品類拓展(由閥 件逐步向組件發展,最大單車貨值近 5000 元), 公司新能源汽零業務快速 增長。當前在手訂單充裕,預計多數從 2020 年起全生命周期穩健釋放,保障 公司未來 3-5 年業績。
深度綁定特斯拉,有望受益于 Model 3/Y 上量。公司通過 Model S/X 的汽車電 子膨脹閥供應與特斯拉建立合作關系;Model 3 車型上深化綁定,獨家供應帶 電磁閥的熱力膨脹閥、電子膨脹閥、電子油泵、油冷器、水冷板、電池冷卻器、 壓塊等單車價值量約 2000 元的 7 個項目;Model Y 進一步拿下新模塊訂單,單 車價值量持續上行。預計公司業績有望受益于 Model 3/Y 中美德三地工廠的快 速上量,并且在參與特斯拉行業領先的相關熱管理項目中提升集成設計能力。
投資建議:三花智控作為制冷控制部件龍頭,家電主業隨著變頻化、節能化趨勢穩中有增,汽零業務在手訂單充裕,保障長期增長。考慮 2020 年疫情影響國內外制冷和汽零客戶出貨,我們預計 20/21/22 年 EPS 分別為 0.48/0.60/0.72 元,對應 PE 分別 45/36/30 倍,維持增持評級。
銀輪股份:熱交換器龍頭,一路打通內資、合資及外資供應體系
國內熱交換器龍頭,由商轉乘順利過渡。公司深耕熱交換,開拓尾氣后處理 及新能源汽車熱管理業務,核心產品油冷器、水空中冷器國內市占率超 40%。 2007 年主營商用車領域,2007 年開始進入工程機械領域,2010 進一步拓展至 乘用車熱管理。近十幾年公司熱交換業務伴隨自主品牌快速成長,綁定福特、 吉利、廣汽、長城、長安等主流車企未來有望持續受益于自主品牌乘用車替 代進口及合資品牌乘用車市場增長而維持國內龍頭地位,占比超 40%的乘用 車業務為公司未來業績增長主要來源。
國五切換至國六,尾氣后處理業務有望受益。公司已在尾氣后處理全面布局,深耕 EGR 、SCR、 DPF 等領域,國六機濾模塊,國六商用車冷卻模塊、 國六后處理系統、EGR 冷卻器及總成等公司級研發項目穩步進行,將持續 受益于排放法規的升級。而 2020 年 7 月開始實施、2021 年全面實施的 DPF 業務將在 2 年內快速放量。
熱管理業務打通內資、合資及外資供應體系。公司積極爭取訂單,冷卻模塊一 路打通內資(比亞迪冷卻模塊、寧德時代電池水冷板等)、合資(吉利奔馳 SMART 車型)及外資(特斯拉冷卻產品、沃爾沃 SPA2 平臺 BEV 冷卻模塊 等)供應體系,持續取得客戶突破。已與江鈴 E400、吉利新能源 PMA-2 平臺 等合作熱泵系統項目。公司定位明晰,訂單落地保障公司長期業績。 投資建議:我們看好公司在熱交換器領域的龍頭地位,尾氣后處理業務受益 于國五向國六切換,新能源熱管理業務客戶結構持續優化。預計 20/21/22 年 EPS 分別為 0.45/0.57/0.69 元。
中鼎股份:車用非輪橡膠件龍頭,內生外延加碼新能源領域
營收規模國內第 1、全球前 15 的車用非輪橡膠件龍頭。公司通過內生外沿在“冷 卻系統”、“降噪減振底盤系統”、“密封系統”、“空氣懸掛及電機系統”四大非 輪胎橡膠制品領域全面布局,業務發展均衡,通過整合 KACO、AMK、TFH 等收購的公司,業務間形成良好協同效應,海外營收占比近七成,實現研發、 生產、采購一體化全球布局。
加碼新能源汽車,進入特斯拉供應鏈。公司膠管業務已與 TFH 體系逐步整合, 獲得橡膠密封、冷卻管路領域核心技術,冷卻管路總成市占率居全球第二,推 動公司向組件供應商轉型(由冷卻膠管的 400 元上升至管路總成 900 元單車價 值量)。產品進入寧德時代、特斯拉(電池冷卻系統密封類產品的批量供應商) 等供應體系。公司管路業務持續受益于新能源車滲透率提升及液冷方案的推廣。
投資建議:公司作為國內最大的非輪橡膠件龍頭,通過內生外延布局橡膠密封、 冷卻管路總成領域。預計 19/20/21 年 EPS 分別為 0.50/0.50/0.65 元。
……
(報告觀點屬于原作者,僅供參考。報告來源:國信證券)
如需完整報告請登錄【未來智庫官網】。
編輯:沃巴查芒- 熱門文檔
- 熱門文章
- 本年熱門
- 本季熱門
- 本月熱門
- 1 關于2025年國民經濟和社會發展計劃執行情況與2026年國民經濟和社會發展計劃草案的報告——2026年3月5日在第十四屆全國人民.pdf
- 2 中國網絡視聽協會:中國網絡視聽發展研究報告(2026) .pdf
- 3 市場監管局:2025直播電商行業發展白皮書.pdf
- 4 房地產行業第8_9周周報(2026年2月14日_2026年2月27日):26年春節新房成交量低于23_25年,二手房成交量高于23_25年;上海優化限購、公積金和房產稅政策.pdf
- 5 中國股票策略:中國最佳商業模式研究(第二版).pdf
- 6 中國新就業形態研究中心-2025中國藍領群體就業研究報告.pdf
- 7 互聯網行業:第57次中國互聯網絡發展狀況統計報告.pdf
- 8 中國2026年展望:探索新動能.pdf
- 9 2026年政府工作報告.pdf
- 10 2025中國新就業形態報告.pdf
- 1 中國新就業形態研究中心-2025中國藍領群體就業研究報告.pdf
- 2 騰訊研究院-從超級個體到超級團隊:AI時代組織變革的涌現路徑.pdf
- 3 騰訊研究院:2026豐饒之后:AI Coding 觀察報告.pdf
- 4 中國臨床腫瘤學會指南工作委員會-醫療行業中國臨床腫瘤學會(CSCO)非小細胞肺癌診療指南2026.pdf
- 5 蘭花科創-600123-優質無煙煤龍頭,煤化一體靜待周期反轉與技改紅利釋放.pdf
- 6 機械設備行業:擁抱科技,重視AI為主線的設備及硬件等投資機會.pdf
- 7 TGV玻璃基板行業動態報告:玻璃基板崛起,賦能先進封裝.pdf
- 8 電力設備行業跟蹤周報:鋰電儲能業績亮眼、拓展AI第二增長曲線.pdf
- 9 玻璃基封裝行業專題:玻璃基板有望成為先進封裝新平臺.pdf
- 10 投資策略-激光通信行業深度:行業現狀、終端結構、市場規模及相關公司深度梳理.pdf
- 1 深藍君:2026AI+HR趨勢觀察報告:從工具提效到組織重構.pdf
- 2 機器人行業2026H1人形機器人產業盤點:2026H1人形機器人盤點,量產前的加速與分化.pdf
- 3 儲能與電力設備行業2026年中期策略報告:全球需求共振,算電協同啟新.pdf
- 4 中電聯電動交通與儲能分會:電化學儲能行業發展報告2026.pdf
- 5 中國汽車流通協會-汽車行業:2026年6月中國汽車保值率報告.pdf
- 6 易觀分析-具身智能行業:2026年中國具身智能重點行業應用與場景價值分析報告.pdf
- 7 大化工行業周報:油價回落下化工有望迎來補庫行情.pdf
- 8 紡服行業周報:運動品牌Q2流水放緩,安踏、361度表現韌性強.pdf
- 9 行業景氣度跟蹤報告(2026年7月):景氣,右側AI景氣持續,左側細分方向亦值得關注.pdf
- 10 中國汽車工業協會-汽車行業:2025中國汽車后市場年度發展報告.pdf
- 本年熱門
- 本季熱門
- 本月熱門
- 1 2025年醫藥行業2026年度策略報告:創新藥產業鏈景氣度持續提升
- 2 2026年大族激光公司研究報告:PCB消費電子利好有望助力2025_27年盈利持續增長
- 3 2026年春季港股及海外中資股投資策略:分化與回歸
- 4 2026年春季A股投資策略:為第二階段上漲蓄力,時代資產不退場
- 5 2026年春季北交所化工新材料行業投資策略:周期迎拐點,成長正當時
- 6 2026年春季海外宏觀展望:結構性“滯脹”
- 7 2026年航空行業夏航季民航時刻計劃詳解:穩中求進,國內控總量、國際促復蘇
- 8 2026年固收增厚產品系列報告之一:可轉債基金的再定位與再解析
- 9 2026年中銀香港公司研究報告:高股息護航,財富與出海共促成長
- 10 2026年春季轉債投資策略:主線清晰,沖擊已過,倉位致勝
- 1 2026年6月人形機器人行業月報:資本化提速與量產漸近
- 2 2026年6月A股市場研判:AI引領向上,聚焦算力與景氣延伸
- 3 2026 AI重塑影視產業:漫劇爆發與產業鏈重構深度解析
- 4 氧化鋯斷供與HBM瓶頸:全球產業趨勢跟蹤周報(2026年6月29日)
- 5 2026年7月A股量化擇時:AI識圖聚焦半導體與芯片賽道
- 6 2026 ASCO年會國產創新藥雙抗ADC臨床數據梳理
- 7 2026年華天科技公司深度研究:聚焦先進封裝,邁向全球領先封測企業
- 8 A股2026年6月策略:景氣強化與震蕩上行配置建議
- 9 寧德時代發布鈉電儲能方案,7月中國電池排產環比增長
- 10 2026年全球人工智能技術、政策、產業與投融資趨勢全景洞察
