汽車熱管理系統行業特點及競爭格局代表企業面臨的機遇
1、汽車熱管理系統行業特點
汽車熱管理系統就是對汽車進行溫控和冷卻，用來保證汽車各零部件以及駕駛艙內處于合理溫度范圍，從而達到節油、舒適、提升續航里程等目的的系統。汽車熱管理系統按照功能可分為舒適性熱管理和動力系統熱管理。舒適性熱管理主要為空調系統熱管理，可分為制冷和制熱兩大功能；動力系統熱管理在傳統燃油車上表現為發動機冷卻，而在新能源汽車上則主要表現為調節電池、電機、電機控制器（合稱“三電系統”）的溫度，包含冷熱控制下的不同模式選擇。
整車熱管理架構圖
資料來源：普華有策
汽車熱管理系統行業呈現出如下特點：
（1）全球汽車熱管理系統行業市場集中度較高
由于汽車熱管理系統集合了熱學、流體力學、空氣動力學、電氣及軟件等多學科的知識積淀，生產過程包含鍛造、沖壓、精密加工、釬焊、裝配、氦檢等多種工藝，行業技術壁壘高；國外企業因較早進入汽車熱管理系統市場，儲備的技術和經驗更加充足，因此，全球市場份額集中，形成多頭競爭的局面，且多以外資品牌為主，其中國際龍頭日本電裝、韓國翰昂、德國馬勒、法國法雷奧合計占據全球汽車熱管理系統市場超過 50%的份額。
國際龍頭企業由于掌握了關鍵核心零部件，具備強大的熱管理系統設計和研發能力，系統配套能力強，基本在汽車熱管理系統的各個環節都有涵蓋；而國內廠商能單獨提供某個環節集成系統的能力較弱，主要提供的是壓縮機、閥類、泵類等熱管理系統零部件，雖然在各個細分領域掌握了核心技術，但是缺少系統開發和配套能力，因此整體市場份額與國際廠商相比仍有一定差距。
（2）新能源汽車推動熱管理系統升級，單車價值量提升
隨著新能源汽車市場的逐漸壯大，熱管理的范圍、實現方式和零部件都發生了較大變化。與傳統燃油車相比，新能源汽車主要有如下不同：
①兩者均需要進行空調系統熱管理，然而在空調制熱的情況下，傳統燃油車可以通過發動機的余熱給駕駛艙內供熱，但新能源汽車則必須主動進行制熱；
②由于兩者的動力系統不同，傳統燃油車動力系統熱管理主要針對發動機和變速箱的冷卻，而新能源汽車動力系統熱管理則主要針對電機和電機控制器的冷卻；
③新能源汽車相比傳統燃油車增加了電池熱管理，由于新能源汽車以電池電能作為驅動能源，當電池溫度過高可能帶來一定風險，而電池溫度過低時電池充放電性能下降，容量大幅減少，因此有必要對電池進行熱管理。插電混動車結合了傳統燃油車和純電動汽車的特點，相比純電動汽車而言更為復雜，還需要配備發電機熱管理系統；
④純電動汽車與傳統燃油車相比，進排氣系統消失會減少廢氣再循環系統中的 EGR 冷卻器、渦輪增壓式發動機中的增壓空氣冷卻器（中冷器）和相應空氣管路。
相比傳統燃油車，新能源汽車的空調系統和三電系統的熱管理結構更為復雜，不僅新增了電池熱管理系統，同時還帶來了零部件的替換和升級，汽車熱管理系統單車價值量大幅提升。根據是否使用熱泵及冷媒型號的差異，新能源汽車的熱管理系統單車價值量在 5,000-11,500 元左右不等，約是傳統燃油車單車價值量的3 倍。
（3）新能源汽車熱管理技術處于成長和分化期，市場競爭格局尚未確立
伴隨著新能源汽車電池容量變大、能量密度提升、溫控要求提高，新能源汽車熱管理系統不斷推陳出新。根據成本和功能要求的不同，新能源汽車熱管理系統呈現出簡約與復雜并存的局勢，主要表現為熱泵系統發展、冷媒介質突破、電池冷卻方案的技術路線差異。
①低溫節能的需求催生熱泵系統的發展
熱泵系統是指在為駕駛艙制熱時，依靠系統的反向循環，將低位熱源（外界空氣）的熱能強制轉移到高位熱源（駕駛艙）的空調系統。制冷模式下，熱泵系統工作原理與非熱泵系統模式相同，以電動壓縮機、冷凝器、膨脹閥、蒸發器實現回路循環，通過壓縮機的轉速調節、電子膨脹閥的流量控制實現溫度調控。制熱模式下，非熱泵系統使用加熱器制熱，其中 PTC 加熱元件由于熱效應顯著，具備陶瓷材料耐高壓、不燃燒的優良安全特性，常作為加熱器的首選，但其單小時能耗占據電池容量的 5%-10%，根據外界環境溫度的不同，電池續航里程會減少 20%-40%，當續航里程成為客戶購車的重點考量因素時，有其應用局限性。而熱泵系統能通過制冷劑的氣液轉換，將空氣中的熱量轉化為自身的內能，能效系數比 PTC 加熱高出 2-3 倍，可以有效延長 20%以上的續航里程，更好地實現了低溫節能的需求。
②冷媒更換，更低溫下有效節能
空調系統的能量遷移依靠制冷劑的氣液轉換實現，當前小型空調制冷劑大多仍以 R134a 為主，歐美國家因需滿足 GWP（全球變暖潛能值）≤150 而只能選擇美國杜邦與霍尼韋爾聯合開發的 R1234yf 制冷劑。這兩種制冷劑在超低溫環境下（環境溫度-10℃以下，系統壓力 20bar）由于無法實現氣液轉換，等同于 PTC制熱模式，COP 值（制熱系數）≤1，因此無法實現節能作用。
為了克服 R134a 和 R1234yf 熱泵的局限性，大眾集團使用 R744（CO2）熱泵。R744 制冷劑可以廣泛適用于-30℃以上的環境，在-20℃下 COP 值依然能達到 2，是新能源汽車熱泵空調的能效較優選擇。但由于 R744 熱泵系統峰值壓力高達 100-120bar，對零件密封性要求高，具有較高的技術壁壘，因此競爭企業較少。R134a 制冷劑超低溫環境下 COP 值≤1 的壓縮機制熱模式和 R744 制冷劑超低溫環境下有效節能的制熱模式各有利弊，需要市場進行選擇。
③電池熱管理尚在發展期
鋰電池在-20-60℃的溫度下可放電，在 0-60℃的溫度下可充電，較合適工作溫度為 5-35℃，高效工作溫度為 20-35℃，因此電池溫度高于 35℃時需要降溫散熱，低于-5℃時需要加熱復蘇。電池冷卻方案分為風冷、液冷、制冷劑直冷和相變材料冷卻，其中，風冷即空氣冷卻，是指通過運動產生的風將電池的熱量通過排風扇帶走，常見于混合動力汽車電池熱管理中，具有結構簡單、重量輕、成本低等優點，但熱交換效率較低、散熱效率較差，僅能勝任能量密度和放電功率均較低的電池組熱管理；液冷即冷卻液冷卻，通過在電池包內部安裝冷卻管道或冷卻板，把電池產生的熱量傳遞給管道或板內循環流動的液體并由其帶走而使電池系統冷卻，具有冷卻面積大、壓力小、腐蝕小、成本低等諸多優點，目前應用占比較大；制冷劑直冷利用制冷劑（如 R134a 等）在蒸發器中蒸發直接將電池系統的熱量帶走，具有熱交換效率高、中間熱阻小、冷卻均勻等優點，但成本相對偏高；相變材料冷卻通過選取具有較大潛熱和較小相變溫度的材料，利用其融化吸熱和凝固放熱，使得整體維持等溫或近似等溫條件，進而控制電池單體和電池組的溫差，保持溫度的相對恒定和均勻，具有高效、節能、溫度波動小、防止熱失效等優點，缺點是當相變材料在完全相變之后，電池的熱量將無法被有效帶走，將相變材料冷卻與風冷或液冷相結合或成為未來趨勢。低溫時，鋰電池由于電解質移動緩慢，導致電池充放電性能下降，容量大幅減少，為幫助電池快速恢復，越來越多的車型開始具備電池制熱功能，常見的制熱方式有 PTC 水加熱、電器余熱加熱和電池自加熱。
電池熱管理除了上述冷熱方案選擇不同外，技術的演化還涉及回路模式的復雜程度。隨著電池容量的增加，電池和電機控制器溫度在不同模式下區別較大，為了實現階梯化溫控管理，節約能耗，需要電磁閥和水泵來精細地調節流量和串并聯控制。
如上所述，現階段，新能源汽車熱管理系統市場作為一個邊際技術加速迭代、短期爆發性強的細分行業，處于一個百家爭鳴百花齊放的狀態。目前國內外廠商對于新能源汽車熱管理還沒有一個明顯占優的方案，各個方案差異較大，在這種技術路線階段，國內外汽車熱管理系統供應商同處于一個競爭水平線。國外龍頭企業憑借其在傳統燃油車熱管理系統領域的豐富經驗，可以很容易進入新能源汽車熱管理系統領域；而對于國內廠商來說，相比國外廠商更具有本土配套和成本優勢，有望快速搶占新能源汽車熱管理系統市場份額。在熱管理方案標準化、模塊化的大趨勢下，行業集中度將不斷提升，優勢廠商將逐漸脫穎而出。
2、市場競爭格局
在專業化分工日趨細致的背景下，汽車零部件產業形成了整車廠商、一級零部件供應商、二級零部件供應商、三級零部件供應商等多層次分工的“金字塔”結構：①一級零部件供應商主要包括三類：A、整車廠商直屬配件廠和全資子公司，其控制發動機、車身等關鍵零部件系統的生產制造，生產活動服從于整車廠商的整體部署，產品品種單一、規模較大，可以得到整車廠商的技術與管理支持。但這類零部件企業對整車廠商的依附性很大，因此在市場與技術開發、營銷與服務等方面的投入較少，缺乏直接面向市場競爭的能力。B、跨國汽車零部件企業在國內的獨資或合資公司，其擁有外資企業的資金、技術和管理方面的支持，具有較大的規模和資金、技術實力，管理水平較高，市場競爭能力很強。C、規模較大的民營汽車零部件生產企業，其擁有較大的規模和資金實力，技術處于領先水平，產品具有較好的性價比，質量和成本具有全球競爭力。②二級零部件供應商大多獨立于整車廠商，企業數量較多，競爭較為激烈，產品技術水平、價格、成本是決定競爭實力的關鍵因素。該類企業對市場反應靈敏，經營機制靈活，每個廠家生產產品的專業性較強，該層次內龍頭企業的部分產品可以達到世界先進水平，目前處于高速發展階段。③三級零部件供應商主要為大量規模較小的零部件企業，大部分依靠低端配套產品或為中大型配套企業提供加工服務，經營規模較小、抗風險能力較差、缺乏核心競爭力。
（2）行業內的主要企業
目前，行業內主要從事汽車熱管理系統零部件生產銷售的國外企業主要包括電裝、翰昂、馬勒、法雷奧等，國內企業包括銀輪股份、三花智控、騰龍股份、泉峰汽車等。上述企業的基本情況如下：
①電裝
日本電裝成立于 1949 年，總部位于日本愛知縣刈谷市，東京證券交易所上市公司（股票代碼：6902.T）。電裝是一家提供多種汽車零部件產品及系統的全球性企業，主營業務覆蓋汽車電氣系統、動力系統、熱管理系統、輔助駕駛系統和傳感系統五大領域，第二大全球汽車零部件供應商，最大的全球汽車熱管理系統供應商。
②翰昂
韓國翰昂成立于 1986 年，總部位于韓國大田廣域市，韓國證券交易所上市公司（股票代碼：018880.KS）。翰昂是一家提供汽車熱和能源管理創新解決方案的全球性企業，主要產品包括汽車空調和供暖系統、動力總成冷卻系統、壓縮機、流體運輸管路系統、電子冷卻和流體壓力管理方案等，全球汽車熱管理系統四大龍頭企業之一。
③馬勒
德國馬勒成立于 1920 年，總部位于德國斯圖加特。馬勒于 2013 年控股合并汽車空調及引擎冷卻系統知名廠商貝洱，將其作為熱管理事業部歸入馬勒集團旗下。作為一家提供與動力總成和空調技術相關的解決方案的全球性企業，馬勒主要產品包括汽車發動機及零部件、汽車濾清系統、汽車熱管理系統、電氣/機電一體化系統等，系全球汽車熱管理系統四大龍頭企業之一。
④法雷奧
法國法雷奧成立于 1923 年，總部位于法國巴黎，巴黎泛歐交易所上市公司（股票代碼：FR.PA）。法雷奧是一家提供汽車駕駛輔助系統、動力總成系統、熱管理系統和視覺系統的各類技術、解決方案、模塊和零部件等的全球性企業，全球汽車熱管理系統四大龍頭企業之一，2021 財年（2021 年 1 月 1 日-2021 年12 月 31 日）實現銷售收入 172.62 億歐元，其中汽車熱管理業務實現銷售收入38.69 億歐元，占比 22.41%。
⑤銀輪股份
浙江銀輪機械股份有限公司成立于 1999 年，總部位于浙江省臺州市，為深圳證券交易所上市公司（股票代碼：002126.SZ）。銀輪股份專注于油、水、氣、冷媒間的熱交換器、汽車空調等熱管理產品以及后處理排氣系統相關產品的研發、生產與銷售，產品按功能劃分包括熱管理及尾氣處理 2 個產品系列，其中熱管理可進一步分為熱交換器和車用空調系列。2021 年度，銀輪股份實現營業收入 78.16億元，其中汽車熱管理業務實現營業收入 62.84 億元，占比 80.40%。
⑥三花智控
浙江三花智能控制股份有限公司成立于 1994 年，總部位于浙江省紹興市，為深圳證券交易所上市公司（股票代碼：002050.SZ）。三花智控以熱泵技術和熱管理系統產品的研究與應用為核心，專注于冷熱轉換、溫度智能控制的環境熱管理解決方案開發，主營業務包括制冷空調電器零部件業務和汽車零部件業務，其中制冷空調電器零部件業務致力于建筑暖通、電器設備專業化運營，主要產品包括四通換向閥、電子膨脹閥、電磁閥、微通道換熱器、Omega 泵等；汽車零部件業務專注于汽車熱管理領域的深入研究，主要產品包括熱力膨脹閥、電子膨脹閥、電子水泵、新能源汽車熱管理集成組件等。2021 年度，三花智控實現營業收入 160.21 億元，其中汽車熱管理業務實現營業收入 48.02 億元，占比 29.98%。
3、面臨的機遇
（1）國家產業政策鼓勵行業發展
汽車工業是國民經濟戰略性、支柱性產業，與國民經濟中的鋼鐵、石油、化工、電子等眾多行業擁有緊密的聯動關系，對國民經濟發展具有重要的推動作用。當前，新一輪科技革命和產業變革愈演愈烈，汽車與能源、交通、信息通信等產業深度融合，汽車產業面臨著“電動化、智能化、網聯化、共享化”的發展趨勢，汽車產業的產業結構調整和轉型升級有利于促進我國國民經濟的持續健康發展。近年來，國家各部委為支持汽車產業和汽車零部件產業，相繼出臺了一系列鼓勵發展的產業政策，有利于促進行業發展。
（2）下游需求旺盛，汽車產業長期發展向好
2018 年以來，在國內宏觀經濟增速放緩、環保標準切換、新能源補貼退坡、車輛購置稅政策變化、中美貿易摩擦升級等因素的作用下，我國汽車產銷量有所回落，汽車產業逐步進入調整期。但從千人保有量、城鎮化進程、居民可支配收入等情況來看，我國汽車市場仍有廣闊發展空間。
一方面，我國汽車人均保有量較發達國家仍有很大差距，汽車產業仍處于普及期，尚有較大增長空間。根據世界銀行公布的數據，2019 年我國千人汽車保有量為 173 輛，而美國的千人汽車保有量為 837 輛，是中國的近 5 倍，澳大利亞、意大利、加拿大和日本等發達國家的千人汽車保有量也分別有 747 輛、695 輛、670 輛和 591 輛。隨著我國城鎮化進程的推進，我國汽車市場仍有較大增長潛力。
另一方面，隨著我國居民可支配收入的不斷增長，居民消費能力不斷提升，為汽車消費市場的發展奠定了基礎。2013 年，我國居民人均可支配收入為 1.83萬元，到 2021 年已增長至 3.51 萬元，年均復合增長率為 8.48%。隨著我國居民收入和生活水平的不斷提升、居民消費需求與消費結構的持續升級，我國汽車市場仍然存在較大需求空間。
此外，隨著國民經濟的持續發展和居民消費能力的提升，消費者的消費理念也在發生轉變。我國汽車消費正在進入產品升級換代階段，低端車型日益普及，中高端車型迅速增長，年輕一代消費觀念的改變以及各類汽車金融產品和服務的推出，對中高端車型消費市場的刺激作用明顯，購車品牌化、高端化日益凸顯，加之節能減排、輕量化和智能化技術越來越多地應用于汽車領域，個性化體驗和時尚功能設計推動中高端汽車市場穩步發展。
（3）節能減排和輕量化、新能源汽車的發展催生廣闊市場前景
隨著低碳經濟的提出和節能減排的號召，新能源汽車和節能減排已經成為汽車行業發展的主旋律之一，節能技術、新能源技術、輕量化技術發展迅速，進而催生相關汽車及零部件產品市場需求的增加。目前，以擴大鋁合金全車應用為代表的輕量化技術已成為降低汽車排放、提高燃燒效率最有效的措施之一，而新能源汽車新增的三電系統對熱管理提出了更高的要求，熱管理系統單車價值量較傳統燃油車大幅提升，汽車熱管理系統市場前景更加廣闊。
同時，為滿足日益提高的汽車安全、環保、節能等要求及客戶個性化、多樣化的需求，汽車零部件供應商紛紛將新技術應用于產品設計和生產過程中，電子技術、安全技術、環保技術和節能技術在汽車上得到了廣泛應用，進一步提高了汽車的功能設計和個性化元素，豐富了消費者體驗，在引導需求的同時帶動消費升級和消費擴張，從而催生汽車和汽車零部件行業新的增長點。
（4）汽車零部件全球化采購帶來良好機遇
在全球經濟一體化的趨勢下，市場競爭日益激烈，世界各大整車廠商和汽車零部件企業在專注于自身核心業務和優勢業務的同時，為了降低成本，逐漸減少汽車零部件的自制率，越來越多的整車廠商和汽車零部件一級供應商開始在全球范圍內采購有比較優勢的零部件產品，汽車零部件的全球化采購已成為汽車行業發展的大勢所趨。
隨著我國汽車零部件行業整體制造水平和技術水平的不斷提升，加之我國在勞動力、人工成本等方面的比較優勢，在汽車零部件全球化采購的浪潮下，我國汽車零部件行業面臨良好的發展機遇。
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