北交所新能源车行业专题报告一：汽车热管理赛道，电车热泵标配化，汽车热管理行业放量可期

汽车热管理向集成化和智能化发展，旨在实现整车能耗最优、提升安全性 本期是北交所新能源车专题第一期-汽车热管理赛道。汽车热管理旨在通过温控提高整车经济性和动力性，保证安全行驶。（1）座舱热管理：传统燃油车空调系统由蒸发器、冷凝器、压缩机、膨胀阀四个部件构成；新能源汽车空调系统主要分为PTC体系和热泵体系，其中热泵节能程度比PTC高，未来热泵空调预期逐步取代PTC，其冷媒或将向 CO2 转换。（2）动力系统热管理：发动机热管理是传统汽车热管理的重点，而对于新能源车来说，电池、电机电控均需要必要的温控措施。智能电动汽车的热管理系统经历多代革新，至2020年特斯拉在Model Y上采用“八通阀”技术的高集成度方案，首次打通了全部热源回路。未来高度集成化、智能化依旧是大势所趋，通过冷媒优化选择及形成规模化等措施，逐步降低成本是车企们下一阶段的目标。 疫情后汽车产业复苏在望，2025年汽车热管理市场规模有望突破千亿元 汽车热管理赛道增长逻辑可归纳为三方面：（a）单车价值量提升：新能源车热管理系统较传统燃油车新增电动压缩机、电池冷却器、PTC加热器或热泵等部件，前者核心产品价值量约6,410元，较后者的2,230元增长近2倍。（b）汽车消费复苏：2023年1-5月中国汽车销量达1061.65万辆（+11%），下半年中国汽车消费市场有望在疫情影响逐步削弱的档口，延续上半年温和复苏趋势。（c）电车渗透率提升：我国新能源车渗透率呈现“S”型向上波动趋势，至2023年5月达30%，同时从比亚迪、理想等新能源车厂6月销量数据也可以看出，整体市场迎来回暖。产业空间：根据我们测算，2022年我国汽车热管理系统市场空间约902.9亿元（+17.5%），2025年有望达1235.6亿元，其中新能源乘用车热管理系统市场空间有望从2022年的403.6亿元升至2025年的880.1亿元，CAGR接近30%。 热管理技术迭代打开蓝海市场，国内配套厂商争相布局 特斯拉和比亚迪已完成热管理系统集成化产业链布局；华为向阿维塔提供热管理集成化解决方案；其余车企采用传统商业模式，向Tier1热管理垂直细分技术领域供应商采购，三花智控、银轮股份等企业积极布局新能源车热管理领域。 北交所和新三板中有6家汽车热管理公司，PE TTM中值为10X 北交所企业分别为邦德股份（车后市场冷凝器细分龙头）、泰德股份（精密汽车轴承专精特新“小巨人”）、三祥科技（车用胶管及总成“小巨人”），2022年营收分别为3.38亿元（+46%）、2.56亿元（-9%）、7.25亿元（+18%），归母净利润分别为7796万元（+114%）、1909万元（-39%）、6484万元（-20%）。 3家新三板企业分别为文昌科技（比亚迪空调压缩机涡旋盘主要供应商）、开特股份（专注车用传感器、控制器和执行器）、新富科技（新能源车电池用液冷管/板供货商），2022年分别营收2.10亿元（+75%）、5.15亿元（+35%）、4.64亿元（+57%），归母净利润分别为3114万元（+275%）、7738万元（+68%）、3949万元（+21%）。截至7月9日，6家公司PE TTM中值为10X，建议关注。 风险提示：产业复苏不达预期风险、市场竞争风险、原材料价格波动风险 1、信号：新能源车购置税减免延长4年，69款车型参加下乡 6月12日工信部、国家发展改等五部门开展2023年新能源汽车下乡活动 根据人民日报解读，此次活动旨在（1）化解制约新能源汽车下乡瓶颈问题、（2）抓紧补齐充电基础设施建设短板、（3）支持满足农村地区购买使用需求，一汽、长安、东风、比亚迪、吉利、奇瑞等车企旗下的共69款车型参与活动。 图1：参与新能源汽车下乡活动的车型有69款 6月21日财政部《关于延续和优化新能源汽车车辆购置税减免政策的公告》 （一）将新能源汽车车辆购置税减免政策，从执行到2023年12月31日延长至2027年12月31日，延长4年。其中，2024年1月1日至2025年12月31日免征车辆购置税，也就是前两年继续免征；2026年1月1日至2027年12月31日减半征收车辆购置税，后两年减半征收。 （二）对新能源乘用车减免车辆购置税设定减免限额。对购置日期在2024年1月1日至2025年12月31日享受免征车辆购置税的新能源乘用车，设定3万元的减免税限额；对购置日期在2026年1月1日至2027年12月31日享受减半征收的新能源乘用车，设定1.5万元的减免税限额，有一个封顶。 （三）工业和信息化部根据新能源汽车技术进步、标准体系发展和车型变化等情况，优化享受车辆购置税减免政策的技术要求，引导企业加快技术研发和升级。 财政部副部长许宏才表示：截至2022年底，上述政策累计免税规模超过2000亿元，预计2023年免税额将超过1150亿元。除了对新能源汽车免征车辆购置税外，国家还对新能源汽车免征车船税，对纯电动汽车不征消费税。初步估算，实行延长政策，2024—2027年减免车辆购置税规模总额将达到5200亿元。 2023年，在全国疫情对经济的负面影响逐步减轻的档口，国家各部委相继出台一系列积极政策，有意拉动百姓的新能源汽车消费热情。在政策工具的调节作用下，新能源汽车消费潜力有望逐步释放。 2、热管理向集成化和智能化发展，旨在实现整车能耗最优 2.1、热管理作用：减耗增程为目标，温控是确保安全、增强性能的关键 汽车热管理是从整车角度统筹车辆发动机、空调、电池、电机等相关部件及子系统相关匹配、优化与控制，有效解决整车热相关问题，使得各功能模块处于最佳温度工况区间，提高整车经济性和动力性，保证车辆安全行驶。 图2：智能电动汽车较传统燃油汽车新增了动力电池和电驱动系统，热源更多且热管理模块结构更复杂 2.1.1、座舱热管理：热泵空调预期逐步取代PTC，热泵冷媒或将向 CO2 转换 汽车空调的重要功能是通过调节汽车乘员舱内的温度、湿度和风速，使乘员舱达到一个舒适的驾驶和乘坐环境。主流的汽车空调的原理是通过蒸发吸热，冷凝放热的热物理原理，使车厢内温度变冷或变热。在外界温度较低时能够向车厢内输送加热后的空气，在外界温度较高时能够向车厢内输送低温空气。 表1：乘员舱热管理需要控制车室内环境的温度、湿度、送风温度等 传统燃油车空调系统：蒸发器、冷凝器、压缩机、膨胀阀四个部件构成 传统燃油汽车制热原理是利用汽车发动机的余热对汽车座舱加热，首先从发动机冷却水套中出来的温度较高的冷却水进入到暖风芯体中，通过风机将冷空气吹过暖风芯体，被加热的空气就可以被吹入车厢，用于座舱加热或车窗除霜，冷却水离开加热器后又回到发动机中，完成一次循环。 图3：油车空调由蒸发器、冷凝器、压缩机、膨胀阀构成 图4：压缩、冷凝、膨胀、蒸发四个步骤反复循环 新能源汽车空调系统：主要分为PTC体系和热泵体系 新能源汽车空调降温系统：基本原理与传统燃油汽车的相同。利用冷凝放热，蒸发吸热给乘员舱进行降温，然而因为新能源车空调压缩机是由电机进行驱动，而非发动机，则转而使用电动压缩机进行冷媒压缩，目前主要使用涡旋结构压缩机。 新能源汽车空调制热系统：和传统燃油汽车大有不同。由于传统燃油汽车制热模式是将发动机的余热通过冷却液传到车厢内给车厢内进行升温，但是新能源汽车没有发动机，因此采用了其他的制热模式，当前市面上出现过的制热技术包括半导体制热系统、PTC风暖加热、PTC水暖加热以及热泵空调系统。 （1）半导体制热系统：消耗大量电能，无法满足减耗增续航的要求。半导体制热器是由半导体元件和接线柱来进行降温加热功能，该系统中热电偶为降温制热基本元器件，主要优点是可以快速地加热车厢，主要缺点是半导体加热会消耗大量的电量，对于需要追求续航里程的新能源汽车来说，其缺点是致命的。 图5：将两个半导体器件连接成热电偶，通电后会在接口处产生热量从而为车舱加热 （2）PTC风暖加热：使用风机驱动外界的空气通过PTC加热器进行加热，能耗较大。PTC是英文Positive Temperature Coefficient（正温度系数效应）的缩写。PTC实质是一种物理效应，即电阻随温度的升高而增大，表现出正相关性。PTC主要部件是热敏电阻，通过电热丝进行加热，是直接将电能转变成热能的装置。PTC风暖加热体系就是将传统燃油汽车的暖风芯体变成PTC风暖加热器，使用风机驱动外界的空气通过PTC加热器进行加热，将加热后的空气送入车厢内部使车厢加热，由于其直接消耗电量，因此，在开启暖风时对新能源汽车的能量消耗也比较大。 图6：PTC风暖加热能耗较大 图7：PTC风暖加热：风机驱动空气通过PTC加热器 （3）PTC水暖加热：PTC加热冷却液后泵入到暖风芯体中，与空气进行热交换，较PTC风冷来说更加可靠安全。PTC水暖和PTC风暖一样都是通过利用电量的消耗产生热量，但是水暖系统是先通过用PTC加热冷却液，将冷却液加热到一定温度后，将冷却液泵入到暖风芯体中，与周围的空气进行热交换，风机将加热后的空气送入到车厢中，对座舱进行加热。然后冷却水在经过PTC进行加热，往复循环，此加热系统相较PTC风冷来说更加可靠安全。 图8：PTC水暖相较PTC风暖来说更加可靠安全 图9：PTC水暖加热：加热冷却液后泵入到暖风芯体中 （4）热泵空调系统：节能程度比PTC加热器的高。热泵空调系统和传统汽车空调系统的原理一样，但是热泵空调可以实现座舱制热和制冷的转换，通过一个四通换向阀或者三通阀加三换热器来改变系统内的冷媒的流向，从而达到制冷制热交换的过程。由于热泵空调不直接消耗电能发热，因此，热泵空调的节能程度比PTC加热器的高，目前热泵空调在部分车辆上已经实现量产。 图10：通过四通阀改变系统内的冷媒流向 图11：通过三通阀加三换热器改变系统内的冷媒流向 热泵空调系统核心组件包括电动压缩机、电磁阀、换热器、电子膨胀阀、气液分离器、干燥过滤器等。 图12：热泵空调系统配件包括电子膨胀阀、换热器、气液分离器等 汽车空调压缩机企业正积极向电动压缩机方向转型 近年来新能源汽车的渗透率快速上升，汽车空调压缩机企业正积极向电动压缩机方向转型。当前较为理想的电驱动空调压缩机为涡旋式压缩机，由于其问世时间较短，随着市场需求日益增加，相关零部件厂商有望获得较大发展机遇。 图13：当前较为理想的电驱动空调压缩机为涡旋式压缩机 能耗问题驱使下，热泵预期逐步取代PTC，热泵冷媒或将向 CO2 转换 电车制热系统选择：PTC结构简单、成本低，当前市场较为普遍，但其存在能耗高的先天缺陷，能效比（COP）小于1。热泵空调虽然存在一定的技术壁垒，但是常温下能效比（COP）能够超过2，理论能耗仅为PTC的一半以下。 表2：热泵虽然存在一定的技术壁垒，但是常温下制热能耗较低 图14：PTC制热时能效比（COP）小于1（kw·h） 图15：热泵+PTC常温下能效比（COP）超过1（kw·h） 热泵空调冷媒选择：市面上常见的以R134a为冷媒的热泵系统，在低温环境下的制热效果较差，仍需PTC辅热。其余两种备选方案为R1234yf和R744（二氧化碳）：R1234yf冷媒更为环保，其热泵可兼容现有热泵主要零件，技术替代成本低，但美国杜邦和霍尼韦尔的专利仍在保护期，制备成本较高；R744（二氧化碳）冷媒热泵在低温情况下的制热效果更优，但需要对系统进行耐高压的重新设计，技术替代成本高。现阶段，受R744极低成本的驱动，业内已有部分企业开始布局该冷媒，未来或将成为主流。 表3：R744（二氧化碳）冷媒热泵在低温情况下的制热效果更优，但技术替代成本较高 2.1.2、动力系统热管理：制冷/制热系统对电池温控，风冷/液冷负责电驱动散热 传统燃油汽车的动力装置由发动机、变速器组成。发动机热管理是传统汽车热管理的重点，主要包括发动机的冷却系统，汽车系统中超30%热量需要由发动机冷却回路释放，避免发动机在高负荷运转状态下过热。利用冷却液对车厢进行热循环。 新能源汽车的动力装置以电池、电机、电控组成。