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文檔簡介
01
智能電動汽車熱管理綜述1.1
熱管理發(fā)展背景1.2
熱管理關(guān)鍵技術(shù)1.3
熱管理產(chǎn)業(yè)圖譜02
智能電動汽車熱管理賽道關(guān)鍵玩家目錄2.1
特斯拉2.2
比亞迪、2.3
三花汽零、銀輪股份2.4
奧特佳、威靈、克來機(jī)電C
O
N
T
E
N
T
S03
智能電動汽車熱管理行業(yè)洞察3.1
熱管理市場洞察3.2
熱管理技術(shù)洞察3.3
熱管理賽道洞察3.4
熱管理產(chǎn)品洞察01
智能電動汽車熱管理綜述1.1
熱管理發(fā)展背景1.2
熱管理關(guān)鍵技術(shù)1.3
熱管理產(chǎn)業(yè)圖譜02
智能電動汽車熱管理賽道關(guān)鍵玩家目錄2.1
特斯拉2.2
比亞迪、2.3
三花汽零、銀輪股份2.4
奧特佳、威靈、克來機(jī)電C
O
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S03
智能電動汽車熱管理行業(yè)洞察3.1
熱管理市場洞察3.2
熱管理技術(shù)洞察3.3
熱管理賽道洞察3.4
熱管理產(chǎn)品洞察1.1復(fù)雜度更高的熱管理系統(tǒng)為智能電動汽車而生,單車價值為油車的3-4倍◆
智能電動汽車較傳統(tǒng)燃油汽車新增了動力電池和電驅(qū)動系統(tǒng),熱源更多且熱管理模塊結(jié)構(gòu)更復(fù)雜。動力電池需要保持10-25度的良好工作溫度,因此冷卻和加熱功能的設(shè)計是電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)的核心要素,電驅(qū)系統(tǒng)也需要冷卻散熱保證正常工作。純電動車型因沒有內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng),空調(diào)系統(tǒng)不再采用熱交換的方式(即用內(nèi)燃機(jī)余熱向座艙供暖),因此PTC或熱泵已成為智能電動汽車座艙空調(diào)系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分?!?/p>
單車價值方面,成熟且已規(guī)模化的燃油車熱管理體系價值在2500元左右,新能源汽車中常規(guī)的PTC體系價值約為5500元,智能純電動車中常見的的熱泵體系約為7000元,即將量產(chǎn)上車的CO2冷媒熱泵體系約為10000元。整體來說,智能電動汽車熱管理系統(tǒng)單車價值約為燃油車的3-4倍。億歐智庫:燃油汽車和智能電動汽車熱管理系統(tǒng)對比億歐智庫:2023熱管理系統(tǒng)單車價值對比(元)發(fā)動機(jī)冷卻水冷+風(fēng)冷發(fā)動機(jī)總成熱管理座艙空調(diào)系統(tǒng)變速箱冷卻制冷油冷10000元左右燃油汽車熱管理系統(tǒng)冷媒/機(jī)械壓縮機(jī)制熱發(fā)動機(jī)熱交換7000元左右制冷制熱冷媒/電動壓縮機(jī)PTC/熱泵座艙空調(diào)系統(tǒng)5500元左右冷卻加熱水冷/直冷/相變PTC
/薄膜/堵轉(zhuǎn)動力電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)智能電動汽車熱管理系統(tǒng)2500元左右電驅(qū)動散熱系統(tǒng)冷卻風(fēng)冷/水冷/油冷發(fā)動機(jī)冷卻變速箱冷卻內(nèi)燃機(jī)余熱水冷+風(fēng)冷油冷內(nèi)燃機(jī)總成系統(tǒng)PHEV/EREV燃油車體系PTC體系熱泵體系CO2熱泵體系燃油車體系熱泵體系PTC體系CO
熱泵體系熱交換數(shù)據(jù):億歐智庫51.2關(guān)鍵技術(shù):純電動汽車熱泵熱管理系統(tǒng)回路全面由電動化零部件接管◆
對于由前端模塊、HVAC模塊和冷暖控制模塊組成的空調(diào)系統(tǒng)回路,通過四通閥切換制冷與制熱功能,在空調(diào)系統(tǒng)溫度低的情況下可借助PTC進(jìn)行電輔熱。作為心臟,電動空調(diào)壓縮機(jī)替代機(jī)械壓縮機(jī)為系統(tǒng)管路注入制冷劑;作為手指,電子膨脹閥是熱管理控制系統(tǒng)靈敏度和精度的關(guān)鍵部件?!?/p>
電驅(qū)動散熱模塊和電池溫控模塊是三電熱管理系統(tǒng)的兩大組成部分,前者僅需散熱功能,由電子三通閥調(diào)節(jié),后者由PTC進(jìn)行加熱,水冷板進(jìn)行冷卻,Chiller負(fù)責(zé)對外熱量交換管理。電子水泵對冷卻液進(jìn)行精確的流量調(diào)節(jié),最大化滿足三電系統(tǒng)的適宜工作溫度??照{(diào)前端熱交換模塊座艙HVA
模塊億歐智庫:純電動車熱泵熱管理系統(tǒng)回路示意圖風(fēng)扇PTC冷凝器/蒸發(fā)器鼓風(fēng)機(jī)儲液器冷凝器/蒸發(fā)器電子膨脹閥冷暖控制模塊散熱器HVAC是Heating,VentilationandAir
Conditioning的英文縮寫,即供熱通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)電動空調(diào)壓縮機(jī)儲液器電子水泵儲液器四通閥(反向則制熱)電子水泵電驅(qū)動散熱模塊電池溫控模塊PTCChiller熱交換器DC/DCOBC電控水冷板電機(jī)電子三通閥電子膨脹閥電池Pack數(shù)據(jù):億歐智庫61.2關(guān)鍵技術(shù):因能耗問題熱泵空調(diào)將逐漸替代PTC,未來熱泵冷媒可能以CO2為主◆
PTC結(jié)構(gòu)簡單、成本低,是目前汽車市場主流的制熱部件,但其存在能耗高的先天缺陷。熱泵雖然存在一定的技術(shù)壁壘,但是常溫下能效比(COP)超過2,理論能耗僅為PTC的一半左右,但是以R134a為冷媒的熱泵系統(tǒng)在低溫環(huán)境下的制熱效果較差,仍需PTC輔熱?!?/p>
目前使用最廣的制冷劑為R134a,更環(huán)保R1234yf
冷媒的熱泵可兼容現(xiàn)有熱泵主要零件,技術(shù)替代成本低,但美國杜邦和霍尼韋爾的專利仍在保護(hù)期,成本較高。R744(二氧化碳)冷媒熱泵在低溫情況下的制熱效果更優(yōu),但需要對系統(tǒng)進(jìn)行耐高壓的重新設(shè)計,技術(shù)替代成本較高,這也是限制該技術(shù)量產(chǎn)上車的主要桎梏。但受R744極低成本的驅(qū)動,目前業(yè)內(nèi)已有部分企業(yè)開始布局該冷媒,未來極可能成為主流技術(shù)方向。億歐智庫:PTC和熱泵空調(diào)系統(tǒng)對比億歐智庫:2023熱泵空調(diào)不同冷媒對比項目R134aR1234yfR744低溫環(huán)境制熱效果類型PTC熱泵結(jié)構(gòu)簡單復(fù)雜成本低技術(shù)壁壘能耗高分子式CH2FCF3C
H
F3
2
4CO2GWP1430優(yōu)秀1.441高溫下性能較差2.2(全球變暖潛能值)低高較好基本屬性制冷性能優(yōu)秀較差(R134a)制熱性能(-15°C
能效比)高低1.45運行壓力(bar)20-3020-30100-120PTC電耗和輸出熱量(kw·h)熱泵+PTC電耗輸出熱量(kw·h)配套技術(shù)熱交換器冷卻管路安全等級層疊式軟管層疊式軟管微通道耐壓波紋鋼管A111約111010A1A2L約85成本(元/噸)缺點25000不環(huán)保70000專利壁壘600理論電耗輸出熱量理論電耗0°C低溫-10°C以下輸出熱量需要高壓管路數(shù)據(jù):億歐智庫71.3智能電動汽車熱管理系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)圖譜上游:核心零件企業(yè)中游:熱管理系統(tǒng)/核心部件供應(yīng)商下游:汽車企業(yè)熱管理系統(tǒng)集成供應(yīng)商空調(diào)系統(tǒng)供應(yīng)商主動導(dǎo)熱零件動力電池?zé)峁芾砉?yīng)商本土供應(yīng)商外資供應(yīng)商被動隔熱零件其它核心部件供應(yīng)商數(shù)據(jù):億歐智庫801
智能電動汽車熱管理綜述1.1
熱管理發(fā)展背景1.2
熱管理關(guān)鍵技術(shù)1.3
熱管理產(chǎn)業(yè)圖譜02
智能電動汽車熱管理賽道關(guān)鍵玩家目錄2.1
特斯拉2.2
比亞迪、2.3
三花汽零、銀輪股份2.4
奧特佳、威靈、克來機(jī)電C
O
N
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S03
智能電動汽車熱管理行業(yè)洞察3.1
熱管理市場洞察3.2
熱管理技術(shù)洞察3.3
熱管理賽道洞察3.4
熱管理產(chǎn)品洞察2.1關(guān)鍵玩家:特斯拉用八通閥、多功能熱泵和智能算法打造技術(shù)壁壘◆
特斯拉汽車產(chǎn)品序列中Model
Y首次搭載了熱泵空調(diào)熱管理系統(tǒng),在結(jié)構(gòu)上采用高度集成的八通閥模塊,對系統(tǒng)多個熱管理系統(tǒng)部件進(jìn)行集成,同時實現(xiàn)不同熱管理系統(tǒng)工作模式的靈活切換。八通閥(閥體集成技術(shù))和多功能熱泵技術(shù)(15種工況)是特斯拉兩大集成化技術(shù)壁壘。◆
在熱管理智能化方面,Model
Y車載計算機(jī)可以根據(jù)用戶溫度需求和預(yù)計行駛里程,動態(tài)感知回路中各部件溫度,依據(jù)智能算法進(jìn)行八通閥通路及方向切換、電機(jī)運行效率調(diào)整(堵轉(zhuǎn)技術(shù))、風(fēng)速調(diào)節(jié)等,實時完成智能化多模式熱管理,且能通過OTA升級算法。億歐智庫:特斯拉ModelY的熱管理系統(tǒng)及專利億歐智庫:特斯拉ModelY的15種熱管理工作模式模式工況外界溫度熱源空氣?
Model
Y采用特斯拉最新一代熱管理系統(tǒng)技術(shù),在特斯拉產(chǎn)品序列中首次采用熱泵空調(diào)系統(tǒng),與特斯拉提出的電機(jī)低效制熱模式技術(shù)相結(jié)合,可應(yīng)用于低溫環(huán)境下的加熱12車外空氣加熱全部熱源加熱電池、電機(jī)加熱PTC電輔熱壓縮機(jī)加熱電池、座艙需加熱電池需加熱熱量回收1-10°C以上空氣、電池、電機(jī)電池、電機(jī)電池、電機(jī)、PTC壓縮機(jī)熱泵熱管理系統(tǒng)345?
在結(jié)構(gòu)上采用高度集成的八通閥模塊,對系統(tǒng)多個熱管理系統(tǒng)部件進(jìn)行集成,同時實現(xiàn)不同熱管理系統(tǒng)工作模式的靈活切換6-10°C以下電機(jī)、壓縮機(jī)電機(jī)、壓縮機(jī)座艙、壓縮機(jī)座艙、壓縮機(jī)空氣、電池、電機(jī)空氣、電機(jī)空氣、電機(jī)電池制熱789熱量回收2101112131415除霧模式?
八通閥體的制造工藝較為復(fù)雜,不僅用到了電火花切割、熔融堆積技術(shù)(3D打?。€用到了攪拌摩擦焊接技術(shù)除霜模式不限八通閥專利除濕模式超充模式?
通過OTA系統(tǒng)升級熱管理算法,根據(jù)車主的駕駛習(xí)慣優(yōu)化對各個零部件的控制,實現(xiàn)更智能的熱交互雪地狂飆模式全車制冷模式制冷-10°C以上電池、電機(jī)電池、電機(jī)、座艙數(shù)據(jù):美國專利局、特斯拉、億歐智庫102.2關(guān)鍵玩家:比亞迪秉持集成化到規(guī)?;肪€,以智能化標(biāo)簽打造品牌差異化◆
經(jīng)過e平臺三代產(chǎn)品迭代,比亞迪IMTM一體化熱管理系統(tǒng)通過熱泵、六通閥等部件,實現(xiàn)了刀片電池、電驅(qū)和座艙三者間的熱量互通,其中寬溫域熱泵和電池冷媒直冷直熱是其關(guān)鍵技術(shù)。在企業(yè)發(fā)展路徑上,集成化帶動規(guī)?;?,規(guī)?;床覆⒔档统杀?,未來BEV全系標(biāo)配熱泵系統(tǒng)可期。◆錨定目前汽車市場上熱管理系統(tǒng)的主要痛點,從智能化、高效化和智能化三個方面著手自研TMS熱管理系統(tǒng)。區(qū)別于供應(yīng)鏈中的傳統(tǒng)供應(yīng)商,以科技型企業(yè)聞名的主推“智能化”概念,圍繞熱舒適性控制、空氣管理和預(yù)測性維護(hù)打造千人千面的智能化體驗,同時在系統(tǒng)智能自動標(biāo)定方面有技術(shù)儲備。億歐智庫:比亞迪熱管理系統(tǒng)及發(fā)展路徑億歐智庫:熱管理系統(tǒng)及發(fā)展路徑平臺代級e平臺1.0e平臺2.0e平臺3.0主要部件和結(jié)構(gòu)3套循環(huán)管路、2組PTC、多組三通閥2套循環(huán)管路、1組PTC、多組四通閥熱泵、六通閥等代表車型秦EV熱管理系統(tǒng)的主要痛點系統(tǒng)復(fù)雜度高11環(huán)境適應(yīng)性差11智能化程度低11漢、唐海豚、元Pro、海豹e平臺3.0?
比亞迪IMTM一體化熱管理系統(tǒng)與電驅(qū)系統(tǒng)集成在e平臺3.0中?
通過熱泵空調(diào)、六通閥、水冷板、電磁閥等,IMTM用于座艙和電池系統(tǒng)的冷卻,控制層面由BYD
OS實現(xiàn)控制,將冷媒直接送至刀片電池和駕駛艙,將熱量在刀片電池、電驅(qū)系統(tǒng)和座艙三者間進(jìn)行循環(huán)集成化高效化智能化?智能熱舒適性控制(個性溫度、分區(qū)控溫、工位送風(fēng))集成化?TMS系統(tǒng)將壓縮機(jī)、PTC、儲液罐、水閥、電子閥等12個部件和10個控制單元集成為一體,整體由一個電子驅(qū)動單元(EDU)控制?
通過超低溫?zé)岜煤蜆O致的部件設(shè)計實現(xiàn)對車輛內(nèi)外環(huán)境的高度適應(yīng)性寬溫域熱泵電池冷媒直冷直熱?
智能空氣管理(香氛控制、自干燥、離子控制)?
提升系統(tǒng)可靠性,全方?
寬溫域高效熱泵系統(tǒng)擁有11種工況模式,可在-30℃~60℃的惡劣環(huán)境中工作,在低溫環(huán)境下約提升20%的續(xù)航里程?
比亞迪刀片電池包直冷直熱技術(shù)屬于全球首創(chuàng);該技術(shù)以冷媒取代傳統(tǒng)冷卻液,直接對電池進(jìn)行冷卻和加熱,效果較好;但制冷劑用量大、成本高,且對電池一致性要求高?
智能預(yù)測性維護(hù)(冷媒容量和關(guān)鍵部件健康診斷)位提升能效改善關(guān)鍵指標(biāo)改善關(guān)鍵指標(biāo)改善關(guān)鍵指標(biāo)?
比亞迪海豚、元Pro和海豹的熱銷(2022年月均銷量分別超1.5、1.5和0.8萬輛),直接將熱泵熱管理系統(tǒng)的入門門檻從近30萬拉低到10萬元起步,僅三款車將熱泵市場擴(kuò)大到年40萬套+的商業(yè)規(guī)模;1、管路數(shù)量降低40%2、可靠性提升50%規(guī)?;?、能效提升100%1、千人千面智能化體驗提升2、系統(tǒng)智能自動標(biāo)定2、標(biāo)定效率提升60%3、裝配工作量降低60%?
規(guī)?;瘜⒎床赋杀締栴},使比亞迪未來BEV全系熱泵標(biāo)配成為近在眼前的可能數(shù)據(jù):比亞迪、、億歐智庫112.3關(guān)鍵玩家:三花提供熱管理集成解決方案,銀輪打造熱管理全套產(chǎn)品矩陣◆
三花汽零以四通閥和電子膨脹閥等熱管理核心部件實現(xiàn)了產(chǎn)品性能的領(lǐng)先,在技術(shù)方面不論是集成組件技術(shù)或新型冷媒關(guān)鍵部件,都有較為前衛(wèi)的布局,特別是在熱管理仿真技術(shù)方面擁有完整的技術(shù)體系;未來產(chǎn)品研發(fā)將向控制模塊和系統(tǒng)集成技術(shù)解決方案升級?!?/p>
銀輪股份在傳統(tǒng)熱管理系統(tǒng)熱交換器的優(yōu)勢基礎(chǔ)上,打造“1+4+N”的新能源熱管理產(chǎn)品矩陣,“1”是一套新能源熱管理系統(tǒng),“4”是四大核心模塊產(chǎn)品,即前端模塊、冷媒冷卻液集成、空調(diào)箱、車電冷卻系統(tǒng);銀輪股份還具有仿真分析和AI換熱量預(yù)測建模能力。億歐智庫:三花汽零熱管理產(chǎn)品和技術(shù)億歐智庫:銀輪股份熱管理產(chǎn)品和研發(fā)能力?
三花汽零為新能源汽車制新能源熱管理系統(tǒng)多種增量零部件實現(xiàn)核心產(chǎn)品:電子膨脹閥1
111
1車用電子膨脹閥的技術(shù)難點在于穩(wěn)定性、精度要求高,同時閥件工藝存在門檻核心產(chǎn)品:熱交換件等自制,打造“1+4+N”的新能源熱管造商提供熱管理零部件和系統(tǒng)解決方案,產(chǎn)品包括:四通閥、電子膨脹閥、電子水泵、電子油泵、電子水閥、板式換熱器、油冷器、水冷板等熱管理產(chǎn)品矩陣?yán)懋a(chǎn)品矩陣熱管理產(chǎn)品??電池冷卻器總成“1”是一套新能源熱管理系統(tǒng)“4”是四大核心模塊產(chǎn)品,即前端模塊、冷媒冷卻液集成模塊、空調(diào)箱、車載電子冷卻系統(tǒng)電池冷卻板HVAC硬件上要求穩(wěn)定、密封、控噪“N”是圍繞四個模塊產(chǎn)品的核心零部件,包括PTC、Chiller、高低溫水箱、水空中冷器、油冷器、電控單元、電子水泵、電磁閥、冷凝器、電子風(fēng)扇、鑄件、管路等?
軟件上在外購芯片的基礎(chǔ)上需自電動水閥己做算法與系統(tǒng)匹配01/基礎(chǔ)單元研究01/
汽車熱管理零部件技術(shù)05/
熱管理仿真技術(shù)1)結(jié)構(gòu)類仿真(換熱器支架震動強(qiáng)度、水泵支架震動壽命、換熱器爆破壓力)深厚的流動傳熱理論和高精度的仿真能力,支撐基礎(chǔ)換熱單元快速更新迭代流體控制閥件技術(shù)、高效節(jié)能換熱技術(shù)、流體泵類技術(shù)、控制技術(shù)熱管理研發(fā)能力02/仿真分析工具開發(fā)基于仿真計算規(guī)范和腳本文件,建立統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)化仿真分析流程,保證仿真結(jié)果的一致性,提高仿真工作效率、快速建立CAE數(shù)據(jù)庫熱管理技術(shù)02/
汽車熱管理集成組件技術(shù)通過集成,優(yōu)化各部件之間的性能匹配,減少熱管理系統(tǒng)的管路、接頭、支架等,實現(xiàn)節(jié)約空間、減重、降本等目標(biāo)2)電磁場類仿真2D、3D磁場分布仿真03/AI性能軟件03/
新型冷媒系統(tǒng)關(guān)鍵部件開發(fā)對R744冷媒系統(tǒng)提前布局,研發(fā)了適用于R744冷媒系統(tǒng)的各種關(guān)鍵部件基于AI的性能軟件開發(fā),根據(jù)所分析的數(shù)據(jù)特征進(jìn)行特征的選取與構(gòu)建,完成特征工程的搭建,選用合理的訓(xùn)練集、驗證集和測試集的劃分方法,最后進(jìn)行模型的參數(shù)優(yōu)化來完成最終的模型構(gòu)建,用于換熱量預(yù)測3)流體類仿真(閥類產(chǎn)品流阻仿真與實驗對標(biāo)、換熱器流阻仿真)04/系統(tǒng)分析能力建立了包括模塊總成、整車等多級別的系統(tǒng)級分析能力04/
新型高效制熱技術(shù)在低溫環(huán)境下,以安全、高效的方式為新能源車提供熱源4)系統(tǒng)仿真(汽車空調(diào)系統(tǒng)仿真)數(shù)據(jù):三花汽零、銀輪股份、億歐智庫122.4關(guān)鍵玩家:電動壓縮機(jī)價值和壁壘雙高,多家國內(nèi)企業(yè)已布局CO2冷媒路線◆
傳統(tǒng)冷媒電動壓縮機(jī)是智能電動汽車熱管理系統(tǒng)的重要執(zhí)行單元,具有高價值和高技術(shù)壁壘的“雙高”特征
,未來性強(qiáng)。奧特佳的相關(guān)產(chǎn)品憑借市場渠道和成本優(yōu)勢,已成功切入海內(nèi)外主流熱管理供應(yīng)鏈,市場份額逐步提升。◆
新型冷媒電動壓縮機(jī)的特征是用CO
替代R134a,配套熱泵系統(tǒng)具有高效率、低噪音等技術(shù)特點,且在-35°C的低溫環(huán)境下仍能高效制熱,有效地2解決了智能電動汽車在極寒地區(qū)的電池衰減問題。威靈和克來機(jī)電分別在CO
電動壓縮機(jī)和高壓管路方向上有超前的技術(shù)積累和產(chǎn)品布局。2億歐智庫:電動空調(diào)壓縮機(jī)和CO2冷媒新型冷媒壓縮機(jī)技術(shù)特點采用新型冷媒CO
壓縮機(jī)的熱泵空調(diào)系統(tǒng)具有高效率、低噪音、輕量化等技術(shù)特點,且2電動壓縮機(jī)是新能源汽車空調(diào)系統(tǒng)的心臟,將電機(jī)、控制器與壓縮機(jī)組成有機(jī)整體,具有良好的能滿足高效制冷和低溫制熱兩種需求,即使在-35°C低溫環(huán)境下,制熱能力仍然強(qiáng)勁電動壓縮機(jī)
自動控制性能,并實現(xiàn)與整車控制系統(tǒng)的信息交威靈CO2電動壓縮機(jī)核心參數(shù)排量基本功能換,是智能電動汽車熱管理系統(tǒng)的重要執(zhí)行單元應(yīng)用場景技術(shù)特點和優(yōu)勢1234566.2/8.2ccCO2?
座艙熱管理制冷劑制冷功率(kw)能效比
EER重量(kg)?
綠色環(huán)保(自然冷媒CO2)?電池?zé)峁芾韸W特佳熱泵型電動汽車空調(diào)壓縮機(jī)?
制熱能力強(qiáng)(超低溫-35°C,解決極寒地區(qū)電池衰減快的痛點,提升續(xù)航里程)7.15?
電驅(qū)動系統(tǒng)熱管理采用雙級壓縮技術(shù),提升熱泵循環(huán)的效率,解決了極寒地區(qū)電動汽車采暖除霜消耗大量電力的難題2.4智造優(yōu)勢?
超靜音(提供安靜舒適的駕乘體驗,71.6dB@8000rpm)6.7?
全程信息可視化核心參數(shù)的智能生產(chǎn)線工作溫度-40~100°C12排量27ccR134a/R1234yf關(guān)鍵技術(shù):高壓管路克來機(jī)電CO2高壓管路制冷劑技術(shù)壁壘邊際價值在CO2熱泵系統(tǒng)中,管路內(nèi)壓力提高到10倍,技術(shù)壁壘大幅提升R744高壓空調(diào)管即用于CO2制冷劑的熱泵空調(diào)系統(tǒng)的管路,是連接汽車空調(diào)系統(tǒng)的“筋脈”,使分散在車身內(nèi)部與空調(diào)相關(guān)部件緊密有序的相連最大制冷量36000(w)管路是CO
熱泵系統(tǒng)中邊際價值量提升最大的零部件,單車價值量約1500元,約為傳統(tǒng)冷媒(R134a)管路的3-5倍245能效比
COP重量(kg)2.15E26ACO
高壓空調(diào)管可在-28℃~165℃溫度交變、50-170bar高壓交變的測試工況下可以承受25萬次以上的循環(huán)變化≤6.2產(chǎn)品質(zhì)量2數(shù)據(jù):奧特佳、威靈、克來機(jī)電、億歐智庫1301
智能電動汽車熱管理綜述1.1
熱管理發(fā)展背景1.2
熱管理關(guān)鍵技術(shù)1.3
熱管理產(chǎn)業(yè)圖譜02
智能電動汽車熱管理賽道關(guān)鍵玩家目錄2.1
特斯拉2.2
比亞迪、2.3
三花汽零、銀輪股份2.4
奧特佳、威靈、克來機(jī)電C
O
N
T
E
N
T
S03
智能電動汽車熱管理行業(yè)洞察3.1
熱管理市場洞察3.2
熱管理技術(shù)洞察3.3
熱管理賽道洞察3.4
熱管理產(chǎn)品洞察3.1市場洞察:2025年熱管理市場規(guī)模近千億,純電動汽車熱泵系統(tǒng)滲透率將超51%◆
億歐智庫預(yù)測2025年中國新能源汽車市場規(guī)模將達(dá)到1524萬輛,滲透率超50%。隨著插電混動和增程式市場中品類的豐富,純電動市占率將從2022年的76%逐漸下降到2025年的65%,但從長期看純電動仍將占據(jù)市場的主流優(yōu)勢地位?!?/p>
2022年中國新能源汽車熱管理系統(tǒng)市場規(guī)模約為410億元,同比增長97%,億歐智庫預(yù)測到2025年熱管理市場規(guī)模將達(dá)到938億元,其中純電動633億元,份額67%。隨著市場接受度的提高和規(guī)模化后制造成本的降低,2022-2025年熱泵熱管理系統(tǒng)在純電動中的占有率將從24%平穩(wěn)增長到51%,其中2024年起CO
熱泵將逐漸在高端車型中滲透,并帶動熱管理系統(tǒng)單車價值的進(jìn)一步提升;少部分高端插混和增程車型也將把熱泵標(biāo)配2化,以改善純電動模式下車輛的熱管理效率。億歐智庫:2020-2025年新能源汽車銷量和純電動市占率億歐智庫:2020-2025年熱管理系統(tǒng)市場規(guī)模及增速156%97%47%82%81%76%71%28%22%68%65%63330495372963285543426862628253131230523316916998152465391612609986892020年2021年2022年2023年E2024年E2025年E352137純電動熱管理市場規(guī)模(億元)插混/增程熱管理市場規(guī)模(億元)總計YOY熱泵體系類別純電動熱泵滲透率PHEV熱泵滲透率純電動CO2熱泵滲透率2020年2021年2022年24%1%2023年34%2%2024年44%3%2025年51%5%2020年2021年2022年2023年E2024年E2025年E3%-11%--新能源汽車銷量(萬輛)中國汽車銷量(萬輛)純電動-新能源市占率---2%6%數(shù)據(jù):億歐智庫153.2技術(shù)洞察:特斯拉熱管理設(shè)計依然是行業(yè)標(biāo)桿,2024年將成第五代技術(shù)量產(chǎn)元年◆
智能電動汽車熱管理系統(tǒng)經(jīng)歷四代技術(shù)革新,2020年特斯拉在Model
Y車型上采用“八通閥”技術(shù)的高集成化方案,首次打通電池、電機(jī)、座艙等全部熱源的回路。時至今日,特斯拉的熱管理集成化技術(shù)路線,依然是行業(yè)內(nèi)的標(biāo)桿,被眾多國內(nèi)企業(yè)追隨和效仿。億歐智庫預(yù)測2024年將成為第五代熱管理系統(tǒng)的量產(chǎn)元年,該代將繼續(xù)發(fā)揮集成化的性能優(yōu)勢,并在智能化方向?qū)崿F(xiàn)突破,最終通過規(guī)模化創(chuàng)造未來的成本優(yōu)勢。億歐智庫:熱管理系統(tǒng)子技術(shù)賽道發(fā)展推演量產(chǎn)起始時間技術(shù)代級2008年第一代技術(shù)Roadster2012年第二代技術(shù)ModelS/X2017年第三代技術(shù)Model32020年第四代技術(shù)ModelY2024年E第五代技術(shù)未知代表車型傳統(tǒng)空調(diào)間接制冷傳統(tǒng)空調(diào)直接制冷傳統(tǒng)空調(diào)直接制冷熱泵空調(diào)CO
熱泵空調(diào)空調(diào)系統(tǒng)座艙溫控電池溫控電機(jī)制冷其它技術(shù)2直接制冷直接制冷乘員艙高壓風(fēng)暖PTC乘員艙高壓風(fēng)暖PTC乘員艙高壓風(fēng)暖PTC乘員艙低壓風(fēng)暖PTC座艙微氣候智能溫控個性化、多溫區(qū)舒適體感主動冷媒直冷電機(jī)堵轉(zhuǎn)技術(shù)電池回路取消水暖PTC電池回路高壓水暖PTC電池回路高壓水暖PTC水冷電機(jī)電池回路取消水暖PTCCO
、R1234yf2800V平臺、半固態(tài)電池油冷高轉(zhuǎn)速扁線電機(jī)水冷電機(jī)油冷電機(jī)油冷電機(jī)800V平臺電機(jī)低效制熱(堵轉(zhuǎn)技術(shù))PTC分區(qū)控制集成歧管控制集成閥門模塊電機(jī)/壓縮機(jī)/鼓風(fēng)機(jī)低效制熱三電+座艙空調(diào)熱管理系統(tǒng)域集成化軟件高精度控制-四通閥集成式儲液罐數(shù)據(jù):專家訪談,億歐智庫163.2技術(shù)洞察:分散式熱管理系統(tǒng)即將被集成式取代,智能化放大系統(tǒng)集成化優(yōu)勢◆
傳統(tǒng)的分散式熱管理方案中,電池、電驅(qū)和空調(diào)的管路和控制不相通,處于各自為戰(zhàn)狀態(tài)。集成式熱管理系統(tǒng)突破設(shè)計瓶頸,將三個獨立域部分或全部打通,僅需一套熱管理控制器就可以實現(xiàn)循環(huán)一體化。集成化方案還可實現(xiàn)零件共用化和輕量化,促進(jìn)管路和線束集中的空間優(yōu)化,從而顯著降低整車電耗,提升續(xù)航里程。最重要的是規(guī)?;?,集成式熱管理系統(tǒng)的成本將明顯占優(yōu)?!?/p>
未來由核心供應(yīng)商和需求方(車企)共同主導(dǎo)開發(fā)、設(shè)計的智能化熱管理系統(tǒng),將進(jìn)一步放大集成化優(yōu)勢。智能算法控制單元將車輛使用場景、用戶需求和傳感器信息進(jìn)行綜合處理,實現(xiàn)對控制器的精準(zhǔn)管理。智慧的“高級熵處理工程師”還將具備OTA升級和AI學(xué)習(xí)計算能力。億歐智庫:2023-2025熱管理賽道集成化和智能化技術(shù)發(fā)展分散式熱管理系統(tǒng)集成式熱管理系統(tǒng)智能式熱管理系統(tǒng)?
傳統(tǒng)分散式散件熱管理方案中,電池、電驅(qū)、特征和優(yōu)勢?基于不同使用場景和用戶需求,在集成式熱管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,智能化熱管理系統(tǒng)才能最大程度的發(fā)揮“高級熵處理工程師”的全部實力,并具備OTA升級和AI超算潛質(zhì)集成式域獨立型熱管理系統(tǒng)架構(gòu)空調(diào)系統(tǒng)的熱管理系統(tǒng)互不相通1、通過精妙的工程設(shè)計,利用換向閥門和多通道管路,將電池、電驅(qū)和座艙熱管理系統(tǒng)中部分或全部回路打通,實現(xiàn)循環(huán)一體化電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)
電驅(qū)熱管理系統(tǒng)
座艙熱管理系統(tǒng)座艙熱管理熱管理控制器管路、線束熱管理控制器管路、線束熱管理控制器管路、線束用戶使用習(xí)慣實時車外天氣信息2、僅一套熱管理域控制器,由整車域控制器直接管控Chiller、水冷板電子水泵、電子膨脹閥、PTC壓縮機(jī)、四通閥、冷凝器、蒸發(fā)器、電子膨脹閥、熱管理控制器電子水泵、電子三通閥、儲液器智能算法控制全局MPC控制3、共用零件增多,整體輕量化4、管路、線束布局集中,節(jié)省空間5、綜合電耗低,提升車輛續(xù)航里程6、成本優(yōu)于分散式各部件的總和電池?zé)峁芾黼婒?qū)熱管理傳感器控制器啟停控制PID連續(xù)控制缺點和劣勢1、回路彼此獨立,能量利用不充分2、多套熱管理控制器,重復(fù)冗余3、零部件種類多、數(shù)量多,成本高局部模型預(yù)測控制痛點和挑戰(zhàn)發(fā)展方向當(dāng)前/未來路況信息
當(dāng)前/未來工況信息4、管路、線束布局分散,影響車內(nèi)空間利用率5、設(shè)計結(jié)構(gòu)復(fù)雜、繁瑣,不利于組裝6、電耗高,影響車輛續(xù)航里程獨立模塊已有成熟的供應(yīng)商需要較強(qiáng)的工業(yè)設(shè)計能力系統(tǒng)控制邏輯復(fù)雜規(guī)?;俺杀酒哂蔁峁芾砗诵墓?yīng)商和需求方(車企)共同主導(dǎo)開發(fā)的系統(tǒng)集成化、智能化再設(shè)計?硬件和軟件系統(tǒng)需要通過仿真復(fù)雜的匹配設(shè)計,同時對AI算力有一定需求數(shù)據(jù):專家訪談,億歐智庫173.3賽道洞察:熱管理已集成的車企引領(lǐng)行業(yè),基于強(qiáng)勢垂直技術(shù)的供應(yīng)商向上轉(zhuǎn)型◆
整車制造企業(yè)中特斯拉和比亞迪已完成熱管理系統(tǒng)集成化產(chǎn)業(yè)鏈布局,并擁有諸多專利技術(shù)。ICT行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)、主推智能化標(biāo)簽的提供熱管理集成化解決方案。其余車企則采用傳統(tǒng)商業(yè)模式,仍向Tier1熱管理垂直細(xì)分技術(shù)領(lǐng)域供應(yīng)商采購。向阿維塔◆
三花汽零和銀輪股份基于自己的強(qiáng)勢熱管理垂直領(lǐng)域,積極整合各類細(xì)分領(lǐng)域技術(shù),全面轉(zhuǎn)型熱管理集成化供應(yīng)商,謀取眾多智能電動車企背后留下的空白技術(shù)市場。億歐智庫預(yù)測,未來熱管理集成化Tier0.5供應(yīng)商將與車企良好配合,攜手在高增速的市場環(huán)境中飛速成長?!?/p>
空調(diào)/壓縮機(jī)、電池?zé)峁芾?、油?泵類等Tier1企業(yè)將繼續(xù)堅守高技術(shù)壁壘的垂直領(lǐng)域,部分空調(diào)/壓縮機(jī)企業(yè)將滲透至熱交換器領(lǐng)域。億歐智庫預(yù)測未來基于座艙溫控系統(tǒng)的快速發(fā)展,該板塊有望誕生新的Tier0.5。億歐智庫:2023-2025熱管理賽道企業(yè)競爭格局30萬+整車制造20-30萬10-20萬賽道趨勢較高集成度高集成度熱管理
Tier集成化
0.5賽道趨勢電機(jī)油冷/泵類電池?zé)峁芾砜照{(diào)/壓縮機(jī)熱交換器類閥類智能化Tier1熱管理零部件Tier2氣凝膠、隔熱板、隔熱陶瓷企業(yè)管路/高壓管路、線束企業(yè)其它主、被動零部件企業(yè)數(shù)據(jù):專家訪談,億歐智庫183.4產(chǎn)品洞察:熱泵是純電動產(chǎn)品熱銷的必要條件,2023年20萬元+市場熱泵將標(biāo)配化◆
在中國市場,蔚來ES6于2019年首先實現(xiàn)“熱
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