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汽车与零部件行业热管理投资机会剖析:优质零部件赛道

交运设备2021-08-06黄细里东吴证券花***
汽车与零部件行业热管理投资机会剖析:优质零部件赛道

优质零部件赛道—热管理投资机会剖析证券研究报告·行业研究·汽车与零部件证券分析师:黄细里执业编号:S0600520010001 联系邮箱:huangxl@dwzq.com.cn联系电话:021-601997902021年8月6日 报告核心结论电动化趋势下,汽车热管理系统实现技术升级,价值量提升,市场空间广阔。从油车→电车,技术路线变迁推动热管理系统价值提升。电池和电机电控热管理系统是纯增量,同时核心零部件(压缩机、阀、泵等)电动化和新增PTC/热泵空调等使单车价值量有望提升2-3倍。此外,热管理系统集成化(华为TMS/特斯拉八通阀等)、二氧化碳冷媒、电机油冷等技术趋势有望进一步提升热管理系统价值量。经我们测算,在当前技术条件下,传统燃油车单车价值量约2500元,新能源单车价值量约6500元。新能源汽车渗透率快速提升,为热管理系统创造广阔市场空间。2021年以来,国内新能源汽车渗透率增速不断提升(2021年H1约11%,月均增长约1.4%)。经我们测算,2025年国内新能源汽车渗透率有望达50%,年销或超1200万辆。在此基础上,经我们测算,2025年国内乘用车热管理系统市场空间有望超过1100亿元,2020-2025年CAGR约15%;其中新能源热管理系统有望达800亿元,2020-2025年CAGR约60%。全球供应链积极布局热管理细分赛道,国内厂商有望实现突围。海外巨头(电装/法雷奥/翰昂/马勒)占全球热管理系统市场份额(销售额)超50%。自主热管理厂商一方面通过自身单品优势,逐步建立起系统级配套能力,另一方面并购海外资产,不断开拓优质客户,有望加速国产化替代进程。投资建议:电动化推动新能源热管理系统价值量提升,渗透率快速提升,市场空间迅速打开,在热管理系统集成化背景下,国内厂商立足优势单品或并购海外优质资产,积极布局各细分赛道,有望实现产品和客户双升级,推荐【拓普集团+三花智控+克来机电】,关注【银轮股份+奥特佳】。风险提示:新能源汽车销量不及预期;技术路线变更风险;原材料价格波动风险。2 qRuMzQmPrOoNoRvNmNrNnMbRdN9PmOrRtRqRiNqQwOkPnNsMaQtRnNxNnNsOuOtPuM目录电动化拓展热管理系统市场空间新能源汽车热管理架构及特性国内外厂商热管理供应链布局传统燃油车热管理架构及特性投资建议3风险提示 传统燃油车和新能源汽车热管理系统组成对比数据来源:汽车之家,东吴证券研究所绘制图传统燃油车热管理系统图新能源汽车热管理系统4 电动化升级:热管理零部件单车价值量提升传统燃油车热管理系统单车价值量约2090-2950元。系统零件名称价格/元发动机机械水泵60-100节温器100风扇100-200散热器150-200空调暖风机芯100-200机械压缩机500冷凝器100-200热力膨胀阀30-50蒸发器100-200鼓风机100-200进气中冷器150-200EGR冷却器300-500其他(管路等)300总计2090-2950表传统燃油车热管理系统单车价值量(2020年)图传统燃油车热管理系统核心零部件中冷器EGR冷却器数据来源:汽车之家,东吴证券研究所绘制5 电动化升级:热管理零部件单车价值量提升系统零件名称价格/元动力电池换热器Chiller150电子水泵200-300电子膨胀阀200电池冷却板600-900PTC500-800电机电控散热器150-200电子水阀100-200电子水泵200-300油冷器100电子油泵150空调电动压缩机2000冷凝器100-200风扇100-200电子膨胀阀200蒸发器100-200鼓风机100-200四通换向阀150其他(管路等)500总计5600-6950表新能源汽车热管理系统单车价值量(2020年)换热器Chiller电池冷却板电子膨胀阀电子水泵水暖PTC图新能源汽车热管理系统核心零部件电子水泵散热器电子水阀油冷器电子油泵电动压缩机冷凝器风扇电子膨胀阀蒸发器四通换向阀鼓风机新能源汽车热管理系统单车价值量约5600-6950元。数据来源:汽车之家,东吴证券研究所绘制6 2025年国内乘用车热管理市场规模或超1100亿元2025年国内新能源汽车渗透率或达50%,年销量或超1200万辆。乘联会数据显示,2021年H1我国新能源汽车渗透率约11%,渗透率月均增长约1.4%,2021年6月渗透率已达14.8%。据我们预测,2025年国内新能源车渗透率达到50%,年销量超过1200万辆。2025年国内乘用车热管理市场规模或超1100亿元,2020-2025年CAGR约15%;其中新能源约800亿元,2020-2025年CAGR约60%。假设传统乘用车热管理系统单车价值量2500元,新能源乘用车热管理系统单车价值量6500元,按该假设的销量规模和单车价值量测算得上述国内乘用车热管理系统市场规模。图国内新能源汽车销量(2020-2025)/万辆图国内乘用车热管理市场规模(2020-2025)/亿元数据来源:乘联会,东吴证券研究所绘制0%5%10%15%20%25%30%35%40%45%50%0200400600800100012002020A2021E2022E2023E2024E2025E新能源销量/万辆渗透率/%0200400600800100012002020A2021E2022E2023E2024E2025E燃油车市场规模/亿元新能源市场规模/亿元7 热管理四大细分赛道:阀、热交换、压缩机、泵阀类泵类热交换器类空调压缩机其他图燃油车热管理细分赛道单车价值量占比(2020年)阀类泵类热交换器类空调压缩机其他图新能源热管理细分赛道单车价值量占比(2020年)细分赛道新能源汽车较燃油车技术变化单车价值量(燃油车/元)单车价值量(新能源/元)技术壁垒前景竞争格局阀类热力膨胀阀→电子膨胀阀;新增电子水阀和热泵系统四通换向阀等50700高技术升级,用量增加,单车价值量大幅提升全球范围供应商较少,市场集中度高,国内以三花智控为代表热交换器类在基本保留燃油车热交换器品类和数量基础上,新增电池换热器(Chiller)和冷却板等13001750中新增品类,用量提升,单车价值量占比高行业龙头公司银轮股份空调压缩机机械压缩机→电动压缩机5002000较高技术升级,单车价值量占比高外资居多,国内供应商迅速崛起泵类机械水泵→电子水泵;电机油冷方案新增电子油泵等100750中技术升级,用量增加,单车价值量大幅提升较为分散表乘用车热管理优质细分赛道特点看好热管理四大优质细分赛道:阀类、热交换器类、空调压缩机、泵类。乘用车热管理系统可细分为阀类、热交换器类、空调压缩机、泵类、管路、HVAC(空调箱)、冷却液/制冷剂、PTC等八个子赛道。数据来源:汽车之家,东吴证券研究所绘制8 热管理优质细分赛道市场空间广阔燃油车市场规模稳中有降。受销量下降和供应商价格年降等因素叠加作用,我们预测2021-2025年燃油车热管理市场规模稳中有降。新能源贡献绝大部分市场规模增量。受益于技术升级和用量增加等利好因素,我们预测新能源车热管理系统四大优质细分赛道2020-2025年市场规模CAGR约60%。图燃油车热管理细分赛道市场规模(2020-2025)/亿元图新能源热管理细分赛道市场规模(2020-2025)/亿元01002003004005006007002020A2021E2022E2023E2024E2025E热交换器空调压缩机泵阀01002003004005006007002020A2021E2022E2023E2024E2025E热交换器空调压缩机泵阀数据来源:《节能与新能源汽车技术路线图2.0》,乘联会,东吴证券研究所绘制9 目录电动化拓展热管理系统市场空间新能源汽车热管理架构及特性国内外厂商热管理供应链布局传统燃油车热管理架构及特性投资建议10风险提示 涡轮增压器传统燃油车热管理系统架构发动机机油油冷器变速箱油冷器EGR冷却器水泵节温器风扇中冷器冷凝器散热器机械式压缩机储液罐膨胀阀鼓风机蒸发器暖风机芯进气排气冷却液制冷剂混合气体(空气、废气)前端模块HVAC单元大循环回路小循环回路气流气流乘员舱发动机舱车外传统燃油车热管理系统包括动力总成热管理、发动机进气热管理和乘员舱热管理。图传统燃油车热管理系统架构数据来源:汽车之家,东吴证券研究所绘制11 动力总成热管理:围绕发动机冷却发动机工作温度高,需通过水路循环及时散热。传统内燃机在工作时气缸内最高温度可达1500°C,若不及时将热量散发出去,发动机工作产生的热量会使其迅速升温,最终使气缸内活塞和缸体粘连在一起而报废。发动机带动机械水泵提供循环动力,节温器控制大小循环切换。发动机温度低时,冷却液走小循环减少散热,使得水温快速提升到最佳温度(90°C),改善排放性能。温度高时,冷却液走大循环通过散热器和风扇增加散热效率。图发动机热管理系统架构数据来源:汽车之家,东吴证券研究所绘制12 进气热管理:为增压空气和再循环废气降温中冷器和EGR冷却器降低进气温度,提高发动机充气效率。涡轮增压系统利用发动机排气动能压缩进气,废气再循环(EGR)系统通过将部分废气返回到发动机气缸再次燃烧,从而减少尾气中氮氧化物(NOX)含量。中冷器和EGR冷却器分别可以降低空气温度,提高空气密度,增加单位时间内发动机进气量(充气效率),提高燃烧效率。图进气热管理系统架构图进气热管理系统核心零部件数据来源:汽车之家,卡车之家,东吴证券研究所绘制13 通过发动机提供热源,空调系统负责制冷。传统燃油车由发动机余热为乘员舱提供热源;空调系统仅负责制冷,由发动机为机械压缩机提供动力。空调制冷过程对应于逆卡诺循环。制冷剂在空调系统内循环经历逆卡诺循环四个过程:压缩过程,散热过程,节流过程,吸热过程。在蒸发器位置大量吸热,为成员舱降温。乘员舱热管理:空调系统负责制冷数据来源:观研天下,东吴证券研究所绘制图空调制冷循环和逆卡诺循环图传统燃油车空调热管理系统工作循环及核心零部件图传统燃油车空调系统架构14 目录电动化拓展热管理系统市场空间新能源汽车热管理架构及特性国内外厂商热管理供应链布局传统燃油车热管理架构及特性投资建议15风险提示 新能源汽车热管理系统架构风扇冷凝器散热器鼓风机蒸发器PTC电动压缩机电子水泵储液罐OBC车载充电机DCDC直流转换器逆变器驱动电机储液罐膨胀阀膨胀阀Chiller换热器动力电池电子水泵加热器冷却液制冷剂前端模块气流车外HVAC单元气流新能源汽车热管理系统包括动力电池热管理、电机电控热管理和乘员舱热管理。图新能源汽车热管理系统(使用PTC制热)注:由于缺少发动机供热,新能源汽车通常采用正温度系数热敏电阻(PTC)或热泵系统制热,上图为采用PTC的新能源汽车热管理系统。电子三通阀数据来源:汽车之家,东吴证券研究所绘制16 制热制冷新能源汽车热管理系统架构风扇冷凝器/蒸发器散热器鼓风机蒸发器/冷凝器电动压缩机电子水泵储液罐OBC车载充电机DCDC直流转换器逆变器驱动电机储液罐膨胀阀膨胀阀Chiller换热器动力电池电子水泵加热器前端模块气流车外HVAC单元气流图新能源汽车热管理系统(使用热泵制热)四通换向阀冷却液制冷剂电子三通阀新能源汽车热管理系统包括动力电池热管理、电机电控热管理和乘员舱热管理。注:由于缺少发动机供热,新能源汽车通常采用正温度系数热敏电阻(PTC)或热泵系统制热,上图为采用热泵的新能源汽车热管理系统。数据来源:汽车之家,东吴证券研究所绘制17 动力电池热管理:新能源汽车热管理核心增量数据来源:《环境温度对NEDC工况电动汽车动力电池充放电性能影响的试验研究》,中国客车网,东吴证券研究所动力电池高效工作温度区间较窄,热管理系统是维持电池性能和安全的关键。20-35°C是动力电池的高效工作温度区间,温度过低(<0°C)导致电池充放电功率性能下降,缩短续航里程;温度过高(>45°C)会产生电池热失控风险,威胁整车安全。动力电池“木桶效应”要求温控均匀一致。电池内部温度和电池模块间温度