一、新能源車熱管理趨勢三個要點

1、熱管理催生熱管理系統增量零部件

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）

· 電動壓縮機類

· 管路類

· 傳感器類

（2）乘員艙熱管理

主通過汽車空調系統實現制冷、供暖、通風等功能，汽車空調模塊主要由壓縮機、蒸發器、冷凝器、膨脹閥、儲液罐、管路等零部件組成。

相較于傳統燃油車，由于新能源汽車動力來源的差異及熱管理需求的提升，通常新能源汽車空調系統用電動壓縮機替代傳統壓縮機、電子膨脹閥替換熱力膨脹閥等核心零部件。

乘員艙熱管理閥類產品一覽圖

（3）集成化部件

新能源汽車熱管理技術逐漸朝著高度集成化、智能化的方向發展，熱管理系統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更為復雜，為簡化管路流程，降低熱管理系統空間占用率，集成化部件應運而生。

特斯拉在最新的 Model Y 車型上首次采用了八通閥，以代替傳統系統中的冗余管路和閥件；小鵬集成式水壺結構，將原本多個回路的水壺以及相應的閥件、水泵集成到一個水壺之上，大幅降低載冷劑回路的復雜程度。

特斯拉八通閥與集成膨脹水壺及其熱管理系統

2、熱管理單車價值量顯著提升

汽車電動化助力汽車熱管理單車價值量大幅提升。我們分別對傳統燃油車和新能源汽車熱管理系統價值量拆分，如圖所示，傳統燃油車單車價值量 2330元，新能源汽車熱管理（PTC 空調）單車價值量 6980 元，新能源汽車熱管理（熱泵空調）ASP 在 7980 元。

3、熱管理朝集成化方向發展

電池液冷與熱泵空調是主流，汽車熱管理朝高度集成化方向發展。電動汽車熱管理技術朝著高度集成化、智能化的方向發展。回顧電動汽車熱管理技術發展歷史，根據熱管理系統架構與集成化程度，可以將電動汽車熱管理的發

展歸納為三個階段：

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實現制冷功能和PTC 制熱實現乘員艙的熱管理，電池冷卻則采用空冷，各個子系統獨立；

2）熱泵配合電輔熱，引入熱泵空調技術實現乘員艙制冷，液冷逐步成為電池熱管理的主流模式，對電池制冷與乘員艙制冷進行了簡單整合，但電池、電機余熱未得到有效利用；

3）寬溫區熱泵與整車熱管理一體化, 通過合理增加二次換熱回路，對電池、電機余熱進行回收利用，提升了熱泵的環境適應能力，乘員艙、電池、電機熱管理回路進一步整合，典型的應用車型有特斯拉 Model Y 和大眾 ID4. CROZZ。

電動汽車熱管理技術朝著高度集成化方向發展

電動汽車熱管理構型發展趨勢

以特斯拉為例，從 2008 年 Tesla Roadster 開始，其共生產了 5 款車型，汽車熱管理系統技術經歷四次迭代，集成度不斷提高。

1）以 Tesla Roadster 為代表，最早一代熱管理系統沿用傳統汽車熱管理思路，結構相對簡單，各個熱管理回路相對獨立。

2）搭載在 Model S/X 上的第二代熱管理系統在行業內首創引入四通換向閥，實現了電機回路與電池回路的串并連切換。

3）以 Model 3 為代表的第三代系統，在拓撲結構上與第二代差別不大，在風暖PTC、驅動電機和儲液罐結構設計上有較大技術創新，注重熱管理系統能耗的優化。

4）以 Model Y 為代表的第四代系統，首次引入熱泵空調系統，負責乘員艙的采暖和制冷功能。在結構上，通過熱交換器和管路連接，與電池回路和電機回路進行耦合，實現整個熱管理系統的熱量交互。

特斯拉熱管理系統技術發展時序

新能源汽車動力電池的溫度直接制約汽車的性能和安全性，當前電池熱管理主要分為風冷、液冷和直冷三種技術方案。液冷是目前主流趨勢，直冷是未來發展方向電池熱管理要求不斷提升，液冷技術為主流發展趨勢。

隨著電芯能量密度提升、快充技術的發展迭代，風冷技術路線無法保證電池處于最佳工況溫度區間，也不能滿足當前新能源車熱管理需求。而直冷技術路線較前者難度較大，因此液冷逐步取代風冷成為當前 OEM 主流方案。

鋰電池在不同溫度下放電曲線

不同倍率放電電池單體平均溫升曲線（左）不同倍率充電電池單體平均溫升曲線（右）

·風冷技術

按照風的流動動力分為：

①被動式（自然冷卻），是將外部空氣或乘員艙空氣與電池包表面形成的對流從而帶 走熱量；

②主動式（強制冷卻），是利用鼓風機將空氣通過蒸發器降溫再與電池包表面形成對流 從而散熱。

按照風冷系統風道可分為串聯式和并聯式，其以低溫空氣作為介質，利用風的對流降低動力電池的溫度。風冷系統結構相較于液冷和直冷方案較為簡單、成本低，但其換熱系數較低，冷卻速度較慢、電池內部換熱不均勻，且換熱效果受外界影響，目前逐步被 液冷、直冷系統所取代。

被動式風冷（自然冷卻）熱管理路線 ；主動式風冷（強制冷卻）熱管理路線

串聯式風與并聯式風冷熱管理路線

·液冷模式

液冷模式換熱效果好，是目前電池熱管理主流技術方案。液冷換熱效果優于風冷，目前是主流車型配置的電池熱管理解決方案。

2021 新能源汽車銷量 TOP20 電池熱管理技術方案

液冷技術方案架構

·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。

空調熱管理

熱泵空調滲透率提升，多方案提升低溫環境下的熱泵效率空調制熱為新能源汽車熱管理核心變化，熱泵空調為主流趨勢。

?汽車空調系統是汽車結構重要組成部分，其主要為乘員艙提供制冷、制熱、通風、空氣凈化及智能座艙部分功能。空調熱管理主要包含空調箱、壓縮機、 冷凝器和膨脹閥四部分。

傳統燃油車熱管理來源主要來自發動機余熱，新能源汽車空調熱管理制熱主要的技術路線為PTC 系統（（風暖/水暖）和熱泵空調系統。由于 PTC 在冬天會明顯降低新能源車續航里程，所以熱泵空調系統正逐步成為下一代新能源車乘員艙空調熱管理解決方案。

汽車空調熱管理原理

PTC空調（電動壓縮機制冷/PTC制熱）分為風暖和水暖，優點是成本低、制熱效果不受惡劣低溫環境影響等。PTC也即是正溫度系數熱敏電阻，在通電后恒溫發熱從而達到制熱目的。

風暖 PTC 與水暖 PTC 空調技術方案架構

搭載熱泵空調的暢銷車型

熱泵變頻空調循環示意

低溫下熱泵空調效率欠佳，余熱回收、PTC 輔助加熱或 CO2冷媒介質有望提升 熱泵的環境適應能力。

CO2 熱泵空調方案擁有良好的低溫啟動制熱功能，在極低溫情況下依然可以提供較大的制熱量并保持較高的 COP，同時對環境的影響較低，我們認為 CO2 熱泵空調將會是未來電動汽車空調熱管理的發展方向。

常見制冷劑的主要性能比較

電機電控熱管理

液冷是當前主流， 油冷是未來趨勢。電機電控熱管理當前主要采用液冷換熱。新能源汽車的驅動電機及電機控制器 等功率性部件在工作時仍會產生熱量，通常需要主動冷卻維持其性能和保障行車安全性。

驅動電機冷卻方案：風冷、液冷及油冷。電控等相關功率件主要采取風冷、液冷的方式換熱。通常將驅動電機和電控串聯，通過散熱器進行散熱。

油冷電機較早應用于日系油電混合車型，由于其對電機換熱效果較好，現在也逐漸應用于部分新能源車型上。

水冷散熱流程圖；油冷散熱流程圖

二、全球熱管理市場兩大陣營

全球部分熱管理零部件企業產品布局

三、全球熱管理行業集中度高，海外巨頭市占率穩定

傳統燃油車熱管理供應商集中度高，全球熱管理行業 CR4 市占率過半。

日本電裝：全球最大的汽車熱管理系統供應商

成立于 1949 年的日本電裝（DENSO, 6902.T），在全球 35 個國家和地區擁有198 家集團公司，是全球最大的汽車熱管理系統供應商、全球第二大汽車零部件制造商。公司熱管理產品主要配套傳統燃油車熱管理系統及新能源汽車空調、電池熱管理集成系統。公司核心客戶有豐田、大眾、本田、福特、馬自達、通用等國際車企。

韓國翰昂：全球第二大汽車熱管理系統供應商

成立于 1986 年的韓國翰昂（HANON SYSTEMS, 018880.KS），在全球 21 個國家和地區擁有 53 個生產基地和 3 個創新研發中心，公司于 2019 年收購麥格納（MAGNA）相關核心業務，成為全球第二大熱管理系統供應商。公司核心客戶有現代、福特、大眾、通用、奔馳、寶馬等國際車企及國內蔚來、小鵬等造車新勢力。

法國法雷奧：歐洲市場熱管理零部件龍頭

成立于 1923 年的法國法雷奧（Valeo），在全球 31 個國家和地區擁有 184 個生產基地和 64 個創新研發中心，是全球前十大汽車零部件供應商。

德國馬勒：全球第四大汽車熱管理系統供應商

成立于 1920 年的德國馬勒（MAHLE），在全球 36 個國家和地區擁有160 個生產基地和12個創新研發中心，公司相繼于 2010 年收購貝洱集團、2015 年收購德爾福熱管理業務，為全球第四大熱管理系統供應商。

四、智能電動化背景下，國內熱管理龍頭未來可期

國內和海外新能源汽車區域發展差異，為國內熱管理龍頭廠商提供了追趕的舞臺。國內熱管理龍頭有望憑借國內新能源汽車的先發優勢，快速配套實現技術追趕和規模上量。

2021 年全球新能源乘用車市場份額

成本優勢疊加快速響應能力，國內熱管理龍頭迎來發展良機。國內零部件廠商相比外資廠商成本優勢顯著，熱管理領域同樣如此。對比四大外資龍頭和國內四大代表性廠商，無論是毛利率、凈利率，國產廠商均領先，體現了極強的成本控制能力。

2016-2021 全球新能源汽車滲透率

從核心零部件向模塊化、系統化集成轉變，國產熱管理龍頭迎來經營躍升。當前伴隨國內新能源汽車滲透率、智能化程度持續提升，熱管理賽道發展進入黃金期。

五、新能源車熱管理在傳感器技術應用

從新能源車熱管理主要零部件圖推演，與燃油車不同，新能源車主要用到溫度壓力傳感器。

新能源車熱管理主要零部件

自主研制NTC芯片的溫度傳感器及新能源車/儲能CCS蓋板的特普生曾老師說：“結合我公司業務來說，我們能提供的新能源車溫度管理，一是電池本身的溫度管理，含電池本體溫度傳感器、電池冷卻介質溫度傳感器與BMS控制板溫度傳感器。二是新能源車的溫度管理，含電機馬達溫度傳感器、動力電池溫度傳感器、剎車系統溫度傳感器與空調系統溫度傳感器等等。”

1、電池、空調、電機電控用溫度傳感器

“這套新能源汽車熱管理架構圖指引了溫度傳感器在新能源車電池、電機、電控上的主要應用。譬如可以用到特普生動力電池、空調系統、電機電控等等溫度傳感器、線束及CCS。”

新能源車熱管理架構

當新能源車電池內部產生的熱量超過散發到周圍環境的熱量時，熱失控就開始了。是什么導致電池過熱導致熱失控？——環境溫度失控！電池溫度失控！浮充電壓 失控！過度充電失控！ 

新能源車的熱失控預防需要三管齊下的方法：第一、從一開始就防止失控，通過材料改性提高抗TR性能，從源頭防止失控。第二，識別電池內是否或何時發生熱失控。第三，阻止失控擴散到電池組的其他部分。

無論如何，通過兩種方法阻止電池熱事件發生——主動和被動熱管理系統。

熱管理依賴于將電池組保持在最佳溫度的冷卻系統。當電池在充電和放電的過程中開始升溫時，主動熱管理系統會使用空氣貨帶有傳統汽車冷卻劑貨制冷劑的冷卻板從電池中提取熱量，以降低溫度。被動熱管理系統側重于防止熱失控的后期階段。被動系統（隔熱罩或隔熱材料）不是讓受熱的電池保持涼爽，而是阻止過多的熱量從單個的電池傳遞到電池組其余部分并繼續進行連鎖反應。

（圖2：電池冷卻的三種方式）

電池加熱的兩種方式

動力電池只要是在一定的溫度區間內工作，是有助于新能源車實現最佳能源效率，所以要做到實時甚至“預感”電池溫度，在多處測量電池溫度（電池本體、冷卻液、BMS板）防止出現局部過熱的現象，如何獲取溫度情況？溫度傳感器在此中的首發作用不言而喻。

特普生用于電池本體的溫度傳感器

特普生用于電池冷卻介質的溫度傳感器

特普生用于BMS控制板的溫度傳感器

此外，電機電控冷卻循環管路、新能源車PTC加熱、空調壓縮機制冷，保持新能源車這些最佳性能運行，就需要對其系統進行持續監控。無論 新能源車 的電池組熱管理系統如何，傳感器在阻止熱失控擴散方面都發揮著關鍵作用。

2、四大最重要泄漏用到溫度傳感器

“大家常說的車內外環境溫度監測、后視鏡初霧及室外溫度監測、車內座墊及方向盤溫度監測、汽車逆變器溫度監測、汽車空氣流量傳感器及其他車載（冰箱、空調、功放）溫度監測，也用到溫度傳感器。一些應用的說法與上面其實是重復的，一些應用下面我來說說。”

在監測新能源車的電池健康狀況時，泄漏檢測是絕對必要的車輛是在充電還是在路上。任何形式的泄漏都可能直接影響電池或將其溫度保持在合適范圍內以獲得最佳性能的系統。 

新能源車電池組中需要監測的最重要泄漏有四個地方：

1.液體冷卻劑：

冷卻劑不是像內燃機那樣通過發動機缸體循環，而是在電動汽車的電池組、逆變器、駕駛室，甚至可能是電機周圍的閉環中循環，以將溫度保持在 15-45°C 的合適范圍內。熱管理系統允許電池、逆變器和電機正常運行而不會過熱和觸發功率限制模式或關機。

這里檢測所需的傳感器：冷卻液液位傳感器、冷卻液泄漏傳感器和冷卻液溫度傳感器。

2.制冷劑：

雖然所有帶有空調系統的電動汽車都使用制冷劑來保持乘客空間涼爽，但一些制造商使用相同的系統來控制電池組溫度。使用熱泵系統，基于制冷劑的電池冷卻有兩種形式：可以直接，其中來自車輛空調系統的制冷劑流過電池組內的一系列冷卻板。也可以間接，其中車輛的冷卻液流過由制冷劑冷卻的板。

這里檢測所需的傳感器：壓力傳感器、溫度傳感器、二氧化碳（R744）傳感器。

3.絕緣油：

介電油冷卻是一種應用前景廣闊的新型電池組熱管理系統，具有出色的電池組溫度控制。在電池組內部，電池浸沒在絕緣油中，絕緣油在整個裝置中形成閉環循環。這種油——一種工程導熱流體——不僅能使電池保持涼爽，還能抑制熱事件。

這里檢測所需的傳感器：油位/質量/介電傳感器，油溫傳感器。

4.電解質：

在監測新能源車的電池健康狀況時，測量是否存在電解液泄漏有助于確定電池組內的電池是否因老化或其他壓力條件而出現故障。這些泄漏通常只會發生在電池外殼內，無法在車輛外部觀察到，因此必須使用電池組內的傳感器來檢測此事件。

檢測所需傳感器：電解液泄漏檢測傳感器。

六、新能源車熱管理與傳感器應用營銷管理

1、在傳感器銷售渠道上應用

傳感器應用很廣，但是每個應用的天花板又比較明顯。公司的銷售團隊，要判斷這些客戶，是不是自己公司的產品方向與優勢，也要判斷團隊是不是深耕細作這個產業。

如果是精耕細作，那就搭建這個“行業應用銷售小組”，梳理這些涉足的廠家客戶名單及其區域布點，深耕這個行業。一旦深耕這個行業，產品研發、生產制造、銷售渠道、客戶資源的切入，順理成章，豁然開朗，容易建立起對公司、對自己都是雙贏的戰略合作客戶共享關系！

以過往的經驗來看，優秀的傳感器銷售代表，必須做到且不止這四點：

1.公司背書顯實力；

2.方案與溝通內容顯專業；

3.案例細節顯效果；

4.會面暢談顯信任”

面對ToB營銷模式的客戶，銷售代表要清楚“高客單、數量少、強關系、長服務、能復購”的客戶特點，也要清楚“決策鏈長、產品功能與客戶需求溝通復雜、產品要定制開發”的重難點，要找到雙方開始合作的信任預期。

2、在傳感器營銷推廣上應用

線下推廣這個行業的傳感器，要把他歸納到這個行業大類。借助這個產業的專業論壇、展會與協會組織。

線上推廣這個行業用溫度傳感器，主要方式是內容營銷。搭建提高客戶信任的PC站、微信號是基本功，更少不了客戶總經理、工程師、采購利用搜索引擎來“人找貨”的守株待兔，也就是說，涵蓋百度、知乎的內容營銷是傳感器品牌的推廣大盤。

七、新能源車熱管理在投融資應用

1、新能源車投融資

新能源車熱管理發展史，告訴了我們：新能源車熱管理從簡單模塊到系統工程，帶來了從0-1的突破。產業鏈都將受益，重點關注 三花智控、克來機電、銀輪股份、拓普集團、奧特佳。

在壓縮機上，對標馬勒、法雷奧、空調國家、電樁、三電、翰昂等國際品牌，國內產生了松芝、華域、奧特佳等國產品牌。

在電子水泵上，對標偉巴斯特、博世、皮爾博格、斯飛樂和大陸等國際品牌，國內產生了三花智控、富奧股份、湘油泵、飛龍股份等國產品牌。

從技術壁壘上看，閥、CO2管路、壓縮機更勝一籌。從格局上看，國內閥、CO2管路優秀企業更有競爭力。

2、儲能熱管理投融資

儲能熱管理行業的參與者，根據技術路線來源分為兩大類，第一類即風冷技術，大部分是以前空調相關的公司，包括精密溫控（如英維克、申菱環境、朗進科技）、汽車空調熱管理者（松芝股份、奧特佳、三花智控、銀輪股份）；第二類即液冷技術的公司，之前的業務是工業冷卻相關者，如同飛股份、高瀾股份。新能源公司能夠憑借儲能電池與熱管理系統的一體化設計獲得更好的性能，并憑借電池的市場占有率穩定熱管理系統市場。另一方面，溫控設備公司有更深厚的技術積累和規模優勢，可能在成本和行業標準上取得優勢。

儲能熱管理行業參與者