前言：新能源汽車用三電系統(tǒng)取代傳統(tǒng)燃油車的發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱，使得新能源汽車熱管理系統(tǒng)更加復(fù)雜，系統(tǒng)整體成本大幅上漲。隨著新能源汽車產(chǎn)銷與滲透率逐步提升，再加上技術(shù)迭代升級(jí)帶來的單車價(jià)值量提高，我國汽車熱管理市場規(guī)模將持續(xù)增長。
1、汽車熱管理系統(tǒng)定義
汽車熱管理系統(tǒng)是指汽車上從系統(tǒng)集成和整車角度出發(fā)，統(tǒng)籌整車熱量與環(huán)境熱量，采用綜合手段控制和優(yōu)化熱量傳遞，以調(diào)節(jié)零部件工作和座艙溫度環(huán)境的系統(tǒng)總成。根據(jù)介質(zhì)不同，汽車熱管理中的冷卻方式大致可分為：風(fēng)冷、液冷、冷媒直冷、熱管冷卻、相變材料冷卻等。其中，液冷技術(shù)成為目前新能源汽車熱管理的主流方式，憑借其散熱效率高、溫度均勻性好等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用在中高端新能源汽車中；冷媒直冷、熱管冷卻及相變材料冷卻等技術(shù)未能廣泛地應(yīng)用到汽車熱管理系統(tǒng)中。
汽車熱管理系統(tǒng)的冷卻方式
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方案 |
原理 |
介質(zhì) |
優(yōu)點(diǎn) |
缺點(diǎn) |
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風(fēng)冷 |
通過空氣的流動(dòng)使電池組與外界空氣進(jìn)行對(duì)流換熱，可分為自然冷卻和加裝風(fēng)機(jī)的強(qiáng)制冷卻。 |
空氣 |
成本較低；輕便，低能耗；高度商業(yè)化 |
散熱效率較低；需要較大的空間布設(shè) |
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液冷 |
由于液體的比熱容更大，冷卻效率更高，采用電池包上布置液冷板及液冷管或直接浸沒電池組的方式，通過水－乙二醇等冷卻液進(jìn)行熱交換。 |
水－乙二醇等冷卻液 |
散熱效率較高；溫度分布均勻性好；高度商業(yè)化 |
結(jié)構(gòu)復(fù)雜；成本較高；加裝質(zhì)量較大；存在漏液風(fēng)險(xiǎn) |
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冷媒直冷 |
通過壓縮機(jī)及前端冷凝器將制冷劑氣體冷凝成高溫中壓的液體，通過車艙空調(diào)蒸發(fā)器或電池包內(nèi)的冷板吸收熱量并蒸發(fā)，制冷劑變回氣體通過膨脹閥回到壓縮機(jī)完成循環(huán)過程。 |
制冷劑（R134a、R1234yf、R744等） |
制冷效果好；溫度分布均勻性好；響應(yīng)速度快 |
成本較高；技術(shù)壁壘較高；尚未商業(yè)化 |
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熱管冷卻 |
熱管是一個(gè)充滿飽和狀態(tài)工作的介質(zhì)/液體（水、乙二醇或丙酮等）的密封容器或密封管道，兩端分別為蒸發(fā)端和冷凝端。既可以吸收電池組的熱量又可以對(duì)電池組進(jìn)行加熱。 |
水、乙二醇或丙酮等 |
導(dǎo)熱性能好；結(jié)構(gòu)緊湊；低噪音；安全性高 |
成本較高；技術(shù)壁壘較高；維修困難；尚未商業(yè)化 |
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相變材料冷卻 |
利用石蠟、烷烴、水合鹽等相變材料的熱儲(chǔ)存與釋放特性，維持工況環(huán)境內(nèi)溫度的穩(wěn)定區(qū)間。 |
相變材料（PCM） |
高效儲(chǔ)能與釋能；被動(dòng)式管理；無需額外能源輸入；結(jié)構(gòu)靈活；安全性高 |
PCM材料本身導(dǎo)熱性較低，需添加導(dǎo)熱增強(qiáng)材料；PCM材料發(fā)生相變可能引起體積變化，引起結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定；成本較高；技術(shù)壁壘較高，仍在研發(fā)階段 |
資料來源：觀研天下整理
2、新能源汽車銷量及滲透率穩(wěn)步提升，帶動(dòng)汽車熱管理系統(tǒng)行業(yè)需求上升
汽車熱管理系統(tǒng)下游涵蓋汽車整車、飛行汽車eVTOL、算力數(shù)據(jù)中心、儲(chǔ)能電池以及人形機(jī)器人等場景，其中汽車是最大的應(yīng)用領(lǐng)域。而由于三電系統(tǒng)對(duì)工況環(huán)境溫度的需求更為嚴(yán)格，新能源汽車熱管理系統(tǒng)更加復(fù)雜，新增了電動(dòng)壓縮機(jī)、電池冷板、Chiller和電磁閥等高價(jià)值量零部件，系統(tǒng)整體成本大幅上漲。根據(jù)相關(guān)資料可知，傳統(tǒng)燃油車體系的熱管理系統(tǒng)單車價(jià)值量合計(jì)約為2150-2450元，而新能源汽車的熱管理系統(tǒng)根據(jù)技術(shù)路線和配置不同，單車價(jià)值量合計(jì)約為6000-10000元不等。
汽車熱管理系統(tǒng)核心部件單車價(jià)值量（單位：元）
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零部件種類 |
傳統(tǒng)燃油車體系 |
新能源汽車 |
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PTC體系 |
R134a熱泵體系 |
R744（CO2）熱泵體系 |
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空調(diào)箱（HVAC） |
400 |
400 |
700 |
700 |
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制冷劑管 |
200-300 |
350 |
450 |
1300-1500 |
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壓縮機(jī) |
450-550 |
1400-1600 |
1400-1600 |
2500-2700 |
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冷凝器 |
100 |
150 |
150 |
200 |
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Chiller |
- |
100 |
100 |
200 |
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電磁閥 |
- |
500 |
1200 |
1500 |
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水泵（含管路、傳感器） |
300 |
700 |
700 |
700 |
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散熱器 |
150 |
150 |
150 |
150 |
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電池冷板 |
- |
600 |
600 |
600 |
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其他 |
550-600 |
1500 |
1700 |
1700 |
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單車價(jià)值量合計(jì) |
2150-2450 |
5850-6050 |
7150-7350 |
9550-9950 |
資料來源：觀研天下整理
隨著新能源汽車的銷量以及滲透率持續(xù)提高，我國汽車熱管理系統(tǒng)行業(yè)需求也有望逐步增加。根據(jù)觀研報(bào)告網(wǎng)發(fā)布的《中國汽車熱管理系統(tǒng)行業(yè)現(xiàn)狀深度研究與發(fā)展前景分析報(bào)告（2025-2032年）》顯示，2024年，我國汽車產(chǎn)銷雙超3100萬輛，分別完成3128.2萬輛和3143.6萬輛，同比分別增長3.7%和4.5%；其中，新能源汽車產(chǎn)銷量分別為1288.8萬輛、1286.6萬輛。
數(shù)據(jù)來源：觀研天下整理
數(shù)據(jù)來源：觀研天下整理
3、我國汽車熱管理市場規(guī)模有望持續(xù)增長，2025年有望超過1400億元
綜上，隨著新能源汽車滲透率逐步提升及技術(shù)迭代升級(jí)帶來的單車價(jià)值量提高，我國汽車熱管理系統(tǒng)市場規(guī)模有望持續(xù)增長。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，預(yù)計(jì)2025年，中國汽車熱管理市場規(guī)模將達(dá)到1494億元，其中新能源汽車熱管理市場規(guī)模將達(dá)到864億元。
數(shù)據(jù)來源：觀研天下整理
數(shù)據(jù)來源：觀研天下整理（WYD）
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