一、概述

新能源汽車熱管理主要分為三部分：動力電池熱管理、電機電控熱管理和駕駛艙熱管理。駕駛艙熱管理占總價值量近 6 成，電池熱管理占近 3 成，電機熱管理最少，占整車價值的 16%。

在熱泵系統 VS PTC 加熱系統方面，二者各有優劣。熱泵空調系統可有效提高新能源汽車冬季續航，而 PTC 低溫工作條件下制熱效果好，但耗電。國外廠商在熱管理系統市場格局中主導集成，國內企業在部分關鍵零部件技術方面取得突破。如特斯拉的 Octovalve 創新將 PCS 功率電子、電機電控運轉中產生的熱量作為第二熱源，共同參與制熱，進一步提升汽車續航與冬季制熱效率。

二、新能源車熱管理：駕駛艙熱管理占比近6成

新能源汽車 VS 傳統汽車熱管理：新增多個部件

熱管理是指管理控制汽車運行中所產生的熱負荷或在低溫工作條件下為汽車供熱。新能源汽車熱管理系統一般指駕駛艙空調與三電熱管理的耦合系統。

新能源汽車熱管理分為三部分：

1、動力電池熱管理

2、電機電控熱管理

3、駕駛艙熱管理

相比傳統車，新能源汽車的熱管理新增兩大部分：動力電池熱管理和電機電控熱管理，對應新增電機油冷器、電控冷卻器、電池冷卻板等部件。其中，駕駛艙熱管理中，制熱環節由發動機熱交換轉變為 PTC 制熱（電阻絲制熱）或熱泵系統制熱。制冷環節中壓縮機由發動機帶動變為電動壓縮機。

傳統車分為動力總成與駕駛艙熱管理兩個系統，新能源車熱管理系統更復雜，集成度要求更高。由燃油帶動機械結構為主轉向電子電氣控制為主。領先的汽車制造商，例如特斯拉，采用軟件程序對整車熱管理進行一體化控制，提高了駕駛舒適度和車輛性能，同時也提高了技術門檻。

新能源汽車熱管理系統運行機制

在新能源車中，電動壓縮機控制駕駛艙和整車溫度，冷卻液在管道中流動降溫電池和電控系統。通過液體傳熱和調節閥門流量，實現整車熱循環。

新能源汽車整車熱管理運行機制

新能源汽車熱管理價值量拆分：單車價值 5000 元，駕駛艙熱管理占比近 6 成

價值量較高的部件為電動壓縮機、電池冷卻板、電子水泵。合計價值量近 5000 元。在各部分價值量占比中，駕駛艙熱管理占6成，電池熱管理占3 成。電機熱管理占比最少，占16%。

新能源汽車熱管理系統單車價值（PTC 加熱系統為例）

三、熱泵系統VS PTC加熱系統：一體化熱泵空調將成為主流

駕駛艙空調系統有兩種主要技術路線：PTC 制熱和熱泵空調制熱。二者各有優缺點，PTC 制熱效果好但耗電，熱泵空調系統節電效果好但在低溫下制熱能力差。新能源汽車在冬季可通過采用熱泵空調系統有效提高續航里程。

新能源汽車駕駛艙熱管理兩大技術路線

在制熱原理上，PTC 系統與熱泵系統的本質區別在于熱泵系統使用冷媒從車外吸熱，而 PTC 系統則使用水循環在車內制熱。與 PTC 加熱器相比，熱泵空調系統涉及加熱時氣液分離，冷媒流量壓力控制等技術難點，技術壁壘與難度都顯著高于 PTC 加熱系統。

駕駛艙 PTC 熱管理系統（左）

駕駛艙熱泵空調熱系統制熱原理（右）

駕駛艙 PTC （左）駕駛艙（右）的熱泵空調熱管理系統運行流程

在加熱效率上，為了獲得 5kW 的輸出熱量，由于電阻損失，電加熱器需要消耗5.5kW 的電能。而帶熱泵的系統只需要 2.5kW 的電能。壓縮機使用電能壓縮冷媒，在熱泵換熱器產生所需的輸出熱量。

熱泵空調與 PTC 空調加熱效率對比

未來空間中，PTC電加熱技術的上限受到加熱器功率和導熱損耗的限制，其制熱效率已經達到了極限，難以提高。相比之下，熱泵系統的制熱效率取決于電動壓縮機功率和冷媒導熱功率，更具潛力。

目前，R744 熱泵（二氧化碳熱泵），R1234yf（四氟丙烯）等新型冷媒，替代R142b（氟利昂）。

在汽車零部件對比上，PTC 加熱系統與熱泵系統相比零件大致相同。但熱泵運行壓力較大，需要使用耐高壓零部件，例如使用耐高壓管路、耐高壓電子膨脹閥、耐高壓的空氣壓縮機等。導致成本與 PTC 相比較顯著上升。