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4)在车用空调领域自主研发

2019-03-26 09:33      点击:

  来源:一览众咨询一览众车

  【导语】:新能源汽车热泵空调行业仍在成长初期,利润较高但规模较小,随着今后电动汽车市场的全面增长,已经提前布局的企业有望抢占这一领域的先机,市场潜力巨大。

  本文主要从新能源汽车热泵空调的原理、市场现状及主流企业等几方面对热泵空调行业进行概述。

  相较于传统汽车热管理系统,新能源汽车热管理系统与之差别之一是管理对象从座舱延伸到电池、电机电控等领域,二是其功能从单纯的降温延伸到保温、制热功能。因此,相较于传统汽车,新能源汽车热管理系统新增了电子水泵、电动压缩机、电子膨胀阀或四通阀、冷却板及制热系统(热泵或PTC 系统)等。

  空调压缩机作为车用空调系统的动力源和核心,在传统汽车向新能源汽车过渡的过程中,驱动方式由发动机直接驱动转变为电驱动,压缩机的控制也由原来的变容量控制发展为节能高效的变频控制。在传统燃油汽车的自动汽车空调系统中,是通过控制混合风门的开度来调节出口温度以及控制风机的转速来调节风量,以使车室内温度保持在设定值。

  图表 1 传统汽车空调与新能源汽车空调的对比

  目前,国内电动汽车的空调系统方案现状为:系统设计较为简单,一方面受技术的影响,越复杂的系统,优化控制难度更大,为兼顾供暖效果和续航里程,新能源汽车亟需新一代空调技术,而热泵空调是新能源汽车的最佳选择之一。对于电动汽车热泵空调系统而言,没有热水芯来调节出风温度,但是压缩机的转速可以通过变频器来控制。由此热泵式汽车空调系统与传统燃油汽车空调系统的控制方式有所不同。

  电动汽车热泵式空调系统工作原理如下图所示。从原理上讲,该系统与普通的热泵空调并无区别,但是用于电动汽车上,其专门开发了双工作腔滑片压缩机、直流无刷电动机和逆变器控制系统。

  图表 2 电动汽车热泵式空调系统原理

  热泵式汽车空调系统最大的优点就是制冷、制热效率高,此外,热泵式汽车空调系统还具有系统耗电量低,重量轻等优点。缺点为系统运行可靠性低、成本高、在低温条件运行时,制热效率降低;驾驶室外热交换器容易结霜。目前热泵空调限制其使用的低温结霜问题也已有多种解决方案,同时综合对比其他系统,热泵空调是目前为数不多适用于电动汽车制热的有效技术。

  新能源汽车的火热,也对想进入该领域的企业提供了无限的机遇,传统汽车空调企业纷纷转型做新能源汽车空调,同时一些新晋的企业也挤入该领域,在未来两年内,该行业企业将快速增多,产品供应能力将大大提升。

  在新能源汽车领域,由于每辆汽车均需要配备一套空调系统,未来几年新能源汽车市场将持续走好,该领域市场潜力将会逐渐释放,新能源汽车空调市场规模也将逐渐提升。一览众咨询预计到2022年,中国新能源汽车空调市场规模将超过130亿元。根据现有车企的规划来看,2020年后,国内新能源汽车热泵空调装机车型将会越来越多,届时热泵空调市场将迎来快速增长的态势,预计到2022年,新能源汽车热泵空调将达到20亿元,市场渗透率达到15%。

  图表 3 2018-2022年中国新能源汽车空调及热泵空调市场规模(亿元)

  在新能源汽车热泵空调应用方面,国外新能源汽车热泵空调搭载技术已经过市场验证,国际主要车型包括大众、奥迪、雷诺、宝马、日产等品牌均已量产装车。近年来国产电动汽车热泵空调也开始装车,典型车型如荣威Ei5、荣威MARVEL X、长安CS75 PHEV等车型覆盖纯电和混动。

  图表 4 主要车企热泵空调系统应用情况

  在传统汽车空调领域,主要以外资品牌为主,根据近几年中国汽车空调销量统计,SUV和皮卡空调市场排名靠前包括法雷奥、电装、伟世通、Macs、协众南京、德尔福等;商用车空调方面有协众南京、湖北美标、东风贝洱、法雷奥等;空调市场总体排名靠前的包括法雷奥、德尔福、伟世通、www.d88.com,电装、贝洱等。

  图表 5 全球汽车空调品牌市场份额

  国际上,涉及热泵空调系统及零部件的主要企业有:电装、法雷奥、翰昂、马勒等传统汽车热管理系统企业,目前已纷纷踏足电动汽车热管理领域,各自推出自家热泵空调解决方案,多款搭载车型已经问世。

  近年来,国内汽车空调及零部件主流企业均纷纷在电动空调系统领域布局,在该领域企业主要有以下几种类型:

  1)外资品牌与国内整车企业合作,成立合资公司,如华域三电、广州电装;

  2)国内汽车零部件企业与国外空调品牌合资,供应国内整车厂;

  3)国内车用空调压缩机及核心零部件企业,如奥特佳、银轮股份、三花智控、中鼎股份等;

  4)在车用空调领域自主研发,同时在热泵空调领域有先天的技术优势及客户基础,相关产品已具备批量供应能力的企业,如泰铂科技等;

  图表 6 国内涉及热泵空调系统及零部件领域的典型企业

  奥特佳:南京奥特佳新能源科技有限公司主要产品为空调压缩机,近年来不断推出热泵压缩机等新产品,业务增长稳健。

  银轮股份:公司热交换器市场优势明显,主要产品包括油冷器、冷却模块、EGR冷却器、SCR系统等。近期公司不断加码热泵空调研发。

  三花智控:公司产品除压缩机外已进行了车载热泵空调零部件的全覆盖,产品配套国际主流的汽车空调及热管理系统制造商。

  泰铂科技:泰铂(上海)环保科技股份有限公司(简称“泰铂科技 股票代码872418”),由多名国外资深车用空调技术专家组建的新能源汽车热管理系统研发团队,配备齐全的新能源汽车焓差实验室、半消音实验室及振动实验室、环境模拟实验室、高低温实验室等先进实验设备。具备大量的试验与数据为基础的算法与控制逻辑以及电子控制软件硬件及系统匹配的计算与设计能力;具备车用空调系统集成能力、电子电控高效算法、控制器硬件和软件、电动压缩机和空调管路专业设计能力,具备批量生产制造能力。

  根据调研了解到,泰铂科技从2012年开始投入并对国外成熟量产的热泵系统进行了试验和标定,成功自主研发新能源汽车热泵空调系统,目前已具备量产能力。

  中鼎股份:2017年中鼎股份收购新能源汽车电池冷却系统全球前三的TFH成为热管理领域优势企业。

  总体来看,新能源汽车热泵空调行业仍在成长初期,利润较高但规模较小,随着今后电动汽车市场的全面增长,已经提前布局的企业有望抢占这一领域的先机,市场潜力巨大。

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