汽車行業(yè)深度報告熱管理系統(tǒng):整車之“守門員”新能源啟增量_第1頁
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文檔簡介

1、目錄 HYPERLINK l _bookmark0 一、管需催熱理系統(tǒng)1 HYPERLINK l _bookmark2 1、管對車全能經(jīng)性要強1 HYPERLINK l _bookmark13 2、管影乘艙和乘舒程度5 HYPERLINK l _bookmark17 二、管系,司職6 HYPERLINK l _bookmark18 1、動熱理三管理空系按配置6 HYPERLINK l _bookmark21 2、動及屬統(tǒng)管理7 HYPERLINK l _bookmark25 3、電統(tǒng)熱理9 HYPERLINK l _bookmark34 4、調(diào)統(tǒng)12 HYPERLINK l _bookmark

2、40 5、局管:籌,精高效14 HYPERLINK l _bookmark45 三、能汽提價增量熱理一沖天16 HYPERLINK l _bookmark46 1、能汽銷增體迅,電乘車體地確立16 HYPERLINK l _bookmark51 2、貼步坡雙”征意,能汽長期模保證17 HYPERLINK l _bookmark55 3、電乘車續(xù)高能密化行時20 HYPERLINK l _bookmark61 4、管重性升增量場逐開啟21 HYPERLINK l _bookmark69 四、關市司面國際頭自待破25 HYPERLINK l _bookmark70 1、際頭頭斷25 HYPERLI

3、NK l _bookmark74 2、主業(yè)逐突破25 HYPERLINK l _bookmark78 投資價建議27 HYPERLINK l _bookmark79 風險析27圖表目錄 HYPERLINK l _bookmark1 圖表1:熱換理導、流輻射1 HYPERLINK l _bookmark3 圖表2:發(fā)機度擬示圖2 HYPERLINK l _bookmark4 圖表3:排歧、增壓殼材性對比2 HYPERLINK l _bookmark5 圖表4:不儲溫長壽鋰子池剩容量儲存間3 HYPERLINK l _bookmark6 圖表5:高存前后石墨池石極內(nèi)渡屬量3 HYPERLINK l

4、 _bookmark7 圖表6:內(nèi)路發(fā)力電熱控4 HYPERLINK l _bookmark8 圖表7:氧散發(fā)力電熱控4 HYPERLINK l _bookmark9 圖表8:動電能量溫度特示意4 HYPERLINK l _bookmark10 圖表9:動電阻抗溫度特示意4 HYPERLINK l _bookmark11 圖表10:某磁步機運溫度時曲線5 HYPERLINK l _bookmark12 圖表一磁電機出矩時間線5 HYPERLINK l _bookmark14 圖表12:體溫度季舒適關系5 HYPERLINK l _bookmark15 圖表13:暴升對員艙前)度影響5 HYPE

5、RLINK l _bookmark16 圖表14:制降對員艙前)度影響5 HYPERLINK l _bookmark19 圖表15:燃車冷系統(tǒng)案意6 HYPERLINK l _bookmark20 圖表16:混動車冷卻統(tǒng)案意7 HYPERLINK l _bookmark22 圖表17:發(fā)機卻的大環(huán)小環(huán)8 HYPERLINK l _bookmark23 圖表18:吉利7DCT330變速及套泵油器8 HYPERLINK l _bookmark24 圖表19:增中;EGR 卻理意9 HYPERLINK l _bookmark26 圖表20:電包被風冷/熱式比9 HYPERLINK l _bookma

6、rk27 圖表21:起亞soul包風系統(tǒng)9 HYPERLINK l _bookmark28 圖表22:比迪秦pro 池液管路10 HYPERLINK l _bookmark29 圖表23:廣汽AionS池包管系統(tǒng)10 HYPERLINK l _bookmark30 圖表24:直系架示意圖10 HYPERLINK l _bookmark31 圖表25:寶馬i3 電及冷系統(tǒng)10 HYPERLINK l _bookmark32 圖表26:吉帝豪EV 壓組冷系示意 HYPERLINK l _bookmark33 圖表27:寶馬X1 xDrive 25Le 高壓組冷系意 HYPERLINK l _boo

7、kmark35 圖表28:汽空制循環(huán)意圖12 HYPERLINK l _bookmark36 圖表29:PTC 熱理13 HYPERLINK l _bookmark37 圖表30:熱空典工作理13 HYPERLINK l _bookmark38 圖表31:上榮威Ei5泵空示圖14 HYPERLINK l _bookmark39 圖表32:上榮威Ei5泵空功對比14 HYPERLINK l _bookmark41 圖表33:大綜熱理系使的向閥14 HYPERLINK l _bookmark42 圖表34:大綜熱理系使的級泵14 HYPERLINK l _bookmark43 圖表35:大綜熱理系

8、效示圖15 HYPERLINK l _bookmark44 圖表36:馬綜熱理系效示圖15 HYPERLINK l _bookmark47 圖表37:我歷新源汽銷和品型16 HYPERLINK l _bookmark48 圖表38:我歷新源汽銷結(jié)構(gòu)16 HYPERLINK l _bookmark49 圖表39:2019年半我國能乘車量17 HYPERLINK l _bookmark50 圖表40:2019年半我國能乘車量構(gòu)17 HYPERLINK l _bookmark52 圖表41:2018-2019年國純乘車貼準系數(shù)倍;額萬元)17 HYPERLINK l _bookmark53 圖表42

9、:2021-2023年雙積”策征意稿)油目值規(guī)定18 HYPERLINK l _bookmark54 圖表43: 2021-2023年雙積”策征意稿)標車新源分上的定19 HYPERLINK l _bookmark56 圖表44:2015-2018年電動用銷結(jié)演變20 HYPERLINK l _bookmark57 圖表45:2019年半純電乘車量構(gòu)變20 HYPERLINK l _bookmark58 圖表46:2019年半我國能乘車前10 20 HYPERLINK l _bookmark59 圖表47:進錄的純動用工續(xù)分布21 HYPERLINK l _bookmark60 圖表48:進錄

10、的純動用系能密度布21 HYPERLINK l _bookmark62 圖表49:NMC三材中金離作用22 HYPERLINK l _bookmark63 圖表50:典型NMC三材料容和穩(wěn)性22 HYPERLINK l _bookmark64 圖表51:不放倍下電中穩(wěn)溫度22 HYPERLINK l _bookmark65 圖表52:不放倍下電中溫變化22 HYPERLINK l _bookmark66 圖表53:起的斯拉ModelS23 HYPERLINK l _bookmark67 圖表54:起的來ES823 HYPERLINK l _bookmark68 圖表55:2025年低車型用論合

11、本計23 HYPERLINK l _bookmark71 圖表56:熱理際頭零件司況25 HYPERLINK l _bookmark72 圖表57:熱理域2018 年球CR4 占率25 HYPERLINK l _bookmark73 圖表58:電壓機電池管部件25 HYPERLINK l _bookmark75 圖表59:自熱理部件司況26 HYPERLINK l _bookmark76 圖表60:四換閥26 HYPERLINK l _bookmark77 圖表61:EGR冷器26一、熱管理需求催生熱管理系統(tǒng)無論對于燃油車型還是新能源車型,熱管理的作用都可以歸納為通過不同形式的熱交換對整車的不

12、同部分進行溫域控制、形成合理溫度場,以主導/協(xié)助滿足整車安全性、經(jīng)濟性和乘員舒適性等需求。溫度場的形成和變化有賴于熱的三種交換機理:傳導、對流和輻射。其中,熱傳導對應直接接觸的物體物質(zhì)微元運動速度的均一化;對流對應流體內(nèi)部物質(zhì)微元的宏觀運動與速度均一化;輻射對應絕對溫度引起的電磁波發(fā)射。三者的客觀效果均為熱量從高溫物體/部分向低溫物體/部分轉(zhuǎn)移。圖表1: 熱交換機理:傳導、對流和輻射資料來源:公開資料整理,中信建投證券研究發(fā)展部1、熱管理對整車安全和用能經(jīng)濟性重要性強對燃油汽車而言,發(fā)動機處于工作狀態(tài)時是核心產(chǎn)熱部件。其不同工況下的溫度場分布直接影響整車熱效率和工作壽命。圖表2: 發(fā)動機溫度場

13、模擬示意圖資料來源:公開資料整理,中信建投證券研究發(fā)展部除發(fā)動機本身外,和發(fā)動機臨近、有顯著熱交換關系的排氣歧管、渦輪增壓器等動力系統(tǒng)零部件的相應受熱程度較高,如超過設計上限則零部件壽命、強度、配合間隙等多因素可能受到影響。故除選擇耐熱程度更高的材料體系外,也需熱管理零部件保證相應工作溫度不超過設計上限;部分減排零部件也有較精確工作溫度范圍需求。圖表3: 排氣歧管、渦輪增壓器殼體材料性能對比材料工作溫度()其他性能灰鐵540良好的主要工藝性能、較低的力學性能球鐵650造成本低高硅鉬球鐵/蠕鐵870良好的高溫力學性能、高溫穩(wěn)定性和抗氧化性高鎳球鐵925難度較高,技術附加值大奧氏體不銹鋼1050高

14、,制造成本較高資料來源:汽車發(fā)動機排氣歧管材料、成型及其發(fā)展,汽車渦輪增壓器殼體的材料應用和發(fā)展,中信建投證券研究發(fā)展部燃油車輛的發(fā)動機及附屬系統(tǒng)在適宜溫度下工作有利于保證熱效率、實現(xiàn)較高的燃油經(jīng)濟性。另外,車內(nèi)汽車電子器件、管路和線束等含高分子基材零部件也可能受到產(chǎn)熱部件的熱輻射影響,相應工作溫度也需要得到保證。對新能源汽車而言,動力電池單體對工作溫域的要求更苛刻。在較高的實際溫度下使用或存放直接影響動力電池的使用壽命。圖表4: 不同儲存溫度下長壽命鋰離子電池的剩余容量-儲存時間資料來源:NASA,中信建投證券研究發(fā)展部較高溫度下使用和存放對電池壽命的影響多因為電解液和正極副反應加劇,正極元

15、素溶出增加,正極表面形貌劣化、惰性相形成等。圖表5: 高溫存儲前后 NCM811-石墨電池的石墨負極內(nèi)過渡金屬含量資料來源:中國知網(wǎng),中信建投證券研究發(fā)展部較高溫度下使用或存放對動力電池壽命的影響既包括可部分緩解的動力學因素,也包括無法有效緩解的熱力學因素。進行有效溫控是事實上合理的工程技術選擇。最終引發(fā)電池起火等重大安全事故;另外,由內(nèi)短路引發(fā)的動力電池熱失控也收到散熱條件的影響。圖表6: 內(nèi)短路引發(fā)的動力電池熱失控圖表7: 氧擴散引發(fā)的動力電池熱失控資料來源:中國知網(wǎng),中信建投證券研究發(fā)展部資料來源:Web of science, 中信建投證券研究發(fā)展部除了過熱之外,環(huán)境溫度偏低也阻礙了動

16、力電池性能的正常發(fā)揮:可用能量衰減、離子電導下降、極化內(nèi)阻增加等因素降低續(xù)航里程、增加百公里電耗,嚴重影響新能源汽車的駕駛體驗;低溫下充電更易造成負極析鋰,造成安全隱患。所以,動力電池及對應新能源汽車對加熱、制冷兩方面熱調(diào)節(jié)都有迫切的實際需求,以提高安全性、延長使用壽命。圖表8: 動力電池能量-溫度特性示意圖表9: 動力電池阻抗-溫度特性示意資料來源:Web of science, 中信建投證券研究發(fā)展部資料來源:Web of science, 中信建投證券研究發(fā)展部除動力電池外,新能源汽車的電機、電控系統(tǒng)等同樣有產(chǎn)熱、散熱需求。如永磁同步電機中的永磁體在高溫工作時不同程度存在不可逆退磁現(xiàn)象,

17、影響功率扭矩輸出等。故電機、電控系統(tǒng)的相應工作溫度也需要熱管理加以保證。圖表10: 某永磁同步電機運行溫度-時間曲線圖表11: 同一永磁同步電機輸出扭矩-時間曲線資料來源:中國知網(wǎng),中信建投證券研究發(fā)展部資料來源:中國知網(wǎng),中信建投證券研究發(fā)展部2、熱管理影響乘員艙溫度和乘員舒適程度乘員艙的物理尺寸和溫度分布嚴重影響駕駛、乘坐體驗。通常情況下,不同季節(jié)時人對體感溫度的可接受區(qū)間有合適范圍。行車環(huán)境下增減衣物調(diào)節(jié)空間有限,通過空調(diào)等手段進行乘員艙熱管理重要性進一步增加; 另外,較低溫度行車可能也面臨擋風玻璃結(jié)露、凝霜等情況阻礙視線,同樣需要熱管理系統(tǒng)進行除霜除霧。圖表12: 體感溫度-季節(jié)舒適度

18、關系體感溫度冬季體感舒適度夏季體感舒適度13-18oC涼爽,較舒適寒冷,不舒適18-23oC舒適微冷,可接受23-29oC溫暖偏熱舒適29-33oC暖熱,不舒適熱,不舒適資料來源:公開資料整理,中信建投證券研究發(fā)展部除乘員艙體感溫度均值外,不同身體區(qū)域的體感溫度還應盡量接近,且環(huán)境溫度變化時熱管理系統(tǒng)的溫度調(diào)節(jié)速率也影響駕駛體驗。如某造車新勢力產(chǎn)品受限于整車帶電量建議冬天乘員僅使用座椅加熱功能而不開空調(diào),實際上惡化了用戶體驗。圖表13: 暴曬升溫對乘員艙(前部)溫度的影響圖表14: 制冷降溫對乘員艙(前部)溫度的影響資料來源:中國知網(wǎng),中信建投證券研究發(fā)展部資料來源:中國知網(wǎng),中信建投證券研究

19、發(fā)展部綜上所述,整車不同位置的溫度分布影響安全性、經(jīng)濟性和乘員舒適性;熱管理對整車而言作用關鍵。二、熱管理系統(tǒng),各司其職1、發(fā)動機熱管理、三電熱管理、空調(diào)系統(tǒng)按需配置汽車熱管理系統(tǒng)是汽車上用于調(diào)節(jié)零部件工作溫度環(huán)境和座艙溫度環(huán)境的零部件的集合。熱管理系統(tǒng)所采用的零部件包括各類泵、閥、工質(zhì)容器、熱交換器、壓縮機、管路、散熱器等,分別按需應用于發(fā)動機及附屬系統(tǒng)、以動力電池為首的三電系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)。傳統(tǒng)車輛方面,燃油車輛需要發(fā)動機及附屬系統(tǒng)熱管理、空調(diào)熱管理。圖表15: 燃油車輛冷卻系統(tǒng)方案示意資料來源:文津汽車研究,中信建投證券研究發(fā)展部新能源汽車方面,純電動車輛需要三電系統(tǒng)熱管理、空調(diào)熱管理;插

20、混車輛同時需要發(fā)動機及附屬系統(tǒng)熱管理、三電系統(tǒng)熱管理和空調(diào)熱管理。圖表16: 混合動力車輛冷卻系統(tǒng)方案示意資料來源:文津汽車研究,中信建投證券研究發(fā)展部2、發(fā)動機及附屬系統(tǒng)的熱管理發(fā)動機及附屬系統(tǒng)的熱管理目的是對發(fā)動機、變速箱、增壓系統(tǒng)、起減排作用的排氣再循環(huán)(EGR)等部分進行溫度控制。發(fā)動機熱管理子系統(tǒng)一般由散熱器、冷卻風扇、節(jié)溫器、水泵(自然吸氣可用機械泵,渦輪增壓需用電子泵、膨脹水箱(或儲液罐、冷卻液管路、氣缸體和氣缸蓋中的水套及其他附屬裝置等組成。當發(fā)動機溫度較低時,冷卻液只在發(fā)動機內(nèi)部循環(huán),而不通過冷卻器散熱,以便發(fā)動機快速升溫達到工作溫度。冷卻液只在發(fā)(冷車循環(huán)控制作用的節(jié)溫器打

21、開,使得原本只在發(fā)動機內(nèi)部循環(huán)的冷卻系統(tǒng)與發(fā)動機外部的冷卻系統(tǒng)相通。此時發(fā)動機內(nèi)部的高溫冷卻液會流經(jīng)水箱,經(jīng)風扇散熱降溫后再進入吸熱工況保證發(fā)動機正常工作。這種冷卻液在冷卻器和發(fā)動機之間不斷循環(huán)流動均衡降溫的工作狀態(tài)稱為大循環(huán)(正常循環(huán)。圖表17: 發(fā)動機冷卻液的大循環(huán)和小循環(huán)資料來源:公開資料整理,中信建投證券研究發(fā)展部變速箱多通過油泵循環(huán)潤滑油、油冷器吸收交換潤滑油熱量并與外界換熱實現(xiàn)冷卻效果。圖表18: 吉利 7DCT 330 變速箱及配套油泵、油冷器資料來源:汽車之家,中信建投證券研究發(fā)展部增壓中冷、EGR 冷卻器等的原理也類似,通過不同類型的工質(zhì)循環(huán)換熱實現(xiàn)冷卻效果。圖表19: 增壓

22、中冷;EGR 冷卻原理示意資料來源:愛卡汽車,中信建投證券研究發(fā)展部3、三電系統(tǒng)的熱管理新能源汽車和傳統(tǒng)燃油車的本質(zhì)區(qū)別就是電池、電機、電控組成的三電系統(tǒng)和動力電池的溫度控制是三電(溫控等。主要的零部件是電池冷卻器、電子膨脹閥、電子水泵等。自然冷卻不借助工質(zhì),單純依靠外界環(huán)境進行電池包冷卻。風冷包括被動風冷和主動風冷:被動風冷通常直接使用外部空氣/池包熱交換。自然冷卻、風冷的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、成本低,但控溫效果(規(guī)模、均勻性)有限,對大電池包的適應性相對較弱。圖表20: 電池包的被動風冷/加熱模式對比圖表21: 起亞 soul 電池包風冷系統(tǒng)資料來源:NREL,中信建投證券研究發(fā)展部資料來源:起亞

23、,汽車人,中信建投證券研究發(fā)展部-(風扇吹冷卻管路的冷卻液PTC 包的預熱需求??傮w而言液冷是大多數(shù)純電動車型的最佳選擇。圖表22: 比亞迪秦 pro 電池液冷管路圖表23: 廣汽 Aion S 電池包熱管理系統(tǒng)資料來源:高工鋰電,中信建投證券研究發(fā)展部資料來源:汽車之家,中信建投證券研究發(fā)展部直冷意即將蒸發(fā)器插入電池包構(gòu)建和空調(diào)系統(tǒng)一體的回路“直接”利用空調(diào)系統(tǒng)的工質(zhì)實現(xiàn)蒸發(fā)吸熱實現(xiàn)電池包的冷卻效果。其冷卻效率較高、結(jié)構(gòu)緊湊,有利于縮小電池包體積。圖表24: 直冷系統(tǒng)架構(gòu)示意圖圖表25: 寶馬 i3 電池包及冷卻系統(tǒng)資料來源:公開資料整理,中信建投證券研究發(fā)展部資料來源:電子發(fā)燒友,中信建投

24、證券研究發(fā)展部相變材料冷卻利用相變溫度和電池工作溫度接近的相變材料作為冷源,相變過程中吸熱原理上可以保證電池在較長時間內(nèi)維持恒溫。純電動車輛驅(qū)動電機、電控、車載充電機等高壓組件(除動力電池外)的冷卻系統(tǒng)主要依靠水泵帶動冷卻為使散熱器熱量釋放更高效,通常需要散熱器后方設置風扇。圖表26: 吉利帝豪 EV 高壓組件冷卻系統(tǒng)示意資料來源:精通維修,中信建投證券研究發(fā)展部插混車輛需同時冷卻發(fā)動機和高壓系統(tǒng),故高壓組件需要單獨的冷卻回路。圖表27: 寶馬 X1 xDrive 25Le 高壓組件冷卻系統(tǒng)示意資料來源:精通維修,中信建投證券研究發(fā)展部4、空調(diào)系統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)需要同時具備制冷和制熱功能。其主要零部

25、件包括壓縮機(機械式、電動式、冷凝器、蒸發(fā)器、膨脹閥、貯液干燥器、管路、風道、空調(diào)箱總成及控制系統(tǒng)等。燃油車輛、新能源車輛空調(diào)系統(tǒng)在制冷循環(huán)的工作原理相同:高溫高壓的制冷劑(工質(zhì))氣體從壓縮機排(冷凝器(蒸發(fā)器。這時制冷劑為低溫、低壓液體(含部分氣相,極易通過蒸發(fā)器吸收車廂內(nèi)的熱量后氣化并回到壓縮機。在一個標準循環(huán)過程中,工質(zhì)溫度、壓力、物相實現(xiàn)循環(huán),壓縮機耗電做功,車廂得到冷卻,外界環(huán)境同步吸熱。圖表28: 汽車空調(diào)制冷循環(huán)示意圖資料來源:汽車之家,中信建投證券研究發(fā)展部燃油車輛、新能源車輛在制熱方面的原理有所不同。40%收發(fā)動機冷卻水的熱量并為乘員艙供暖。此過程無需額外耗能。PTC 熱空調(diào)

26、和熱泵空調(diào)兩種。PTC 空調(diào)基本結(jié)構(gòu)和燃油車輛空調(diào)類似,但其制熱的核心零部件是 PTC(Positive Temperature Coefficient)PTC PTC 熱敏電阻的居里溫度和外加電壓有關,而與PTC 能源汽車而言開啟 PTC 空調(diào)制熱則意味著電耗大幅增加,影響整車續(xù)航,影響幅度通??蛇_ 30%-40%工況續(xù)航。圖表29: PTC 加熱原理資料來源:公開資料整理,中信建投證券研究發(fā)展部PTC (冷凝器脹閥降壓,再經(jīng)由車外熱交換器(蒸發(fā)器)吸熱全部蒸發(fā)為氣相,再次通過四通閥進入壓縮機。在一個標準循PTC 輔熱。圖表30: 熱泵空調(diào)典型工作原理資料來源:一覽眾車,中信建投證券研究發(fā)展

27、部熱泵空調(diào)制熱,在外界環(huán)境非極低溫度的條件下,可以實現(xiàn)大大高于 1(通常在 2 或以上)的熱電比。如行業(yè)深度報告報告Ei5 采用的熱泵空調(diào)在室外-7 20 PTC 圖表31: 上汽榮威 Ei5 熱泵空調(diào)示意圖圖表32: 上汽榮威 Ei5 熱泵空調(diào)功耗對比資料來源:第一電動網(wǎng),中信建投證券研究發(fā)展部資料來源:中信建投證券研究發(fā)展部5、全局熱管理:統(tǒng)籌控溫,精巧高效前述熱管理系統(tǒng)的管理對象為整車的特定子系統(tǒng),對熱的管控也是分立的。如從整車全局出發(fā),進行綜合熱管理與冷熱平衡,可能進一步提高效率。大陸集團發(fā)布于2018 年9 圖表33: 大陸綜合熱管理系統(tǒng)使用的五向閥圖表34: 大陸綜合熱管理系統(tǒng)使用

28、的無級水泵資料來源:汽車之家,大陸,中信建投證券研究發(fā)展部資料來源:汽車之家,大陸,中信建投證券研究發(fā)展部該系統(tǒng)對熱的管控效率高,如可在冬季回收剎車、電機運轉(zhuǎn)等產(chǎn)生的廢熱以加熱動力電池包等。大陸集團宣稱,搭載其熱管理技術之后,在相同的-10 度低溫下,電動汽車的續(xù)航能力能夠提高 25%左右。圖表35: 大陸綜合熱管理系統(tǒng)效果示意圖資料來源:大陸,中信建投證券研究發(fā)展部馬勒集團的熱泵空調(diào)-0 系統(tǒng)對電機和電力電子元件散發(fā)的余熱的有效利用,測試車型相比于對比車型完成從斯圖加特到慕尼黑的235km 44%:57%20%以上。圖表36: 馬勒綜合熱管理系統(tǒng)效果示意圖資料來源:馬勒,中信建投證券研究發(fā)展

29、部三、新能源汽車提供價值增量,熱管理待一飛沖天1、新能源汽車銷量增速總體迅猛,純電動乘用車主體地位確立新能源汽車銷量高增速、占比提升是我國汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主旋律。新能源汽車產(chǎn)業(yè)是國家戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè),兼具能源安全、技術超車、消費升級、環(huán)境保護等作用。2018 年,我國新能源汽車銷量逾 120 萬輛,約為 2015 年的 4 倍,占全球份額的約 50%。圖表37: 我國歷年新能源汽車銷量和產(chǎn)品類型純電乘用車銷量(萬輛)插混乘用車銷量(萬輛)新能源商用車銷量(萬輛)20.326.523.510.717.38.0純電乘用車銷量(萬輛)插混乘用車銷量(萬輛)新能源商用車銷量(萬輛)20.326.523.510

30、.717.38.025.478.815.46.411.344.9120.0100.00.02015年2016年2017年2018年資料來源:中汽協(xié),中信建投證券研究發(fā)展部新能源汽車內(nèi)部,乘用車的銷量增幅明顯。2018 年純電動乘用車銷量增速近 70%,插混乘用車銷量增速近140%。銷量結(jié)構(gòu)方面,純電動、插電混動乘用車占比逐漸提升,2018 年二者之和超過新能源汽車總銷量的 80%。圖表38: 我國歷年新能源汽車銷量結(jié)構(gòu)純電乘用車銷量占比插混乘用車銷量占比新能源商用車銷量占比16.2%34.2%29.7%46.6%21.1%15.8%13.6%19.2%62.7%50.0%56.7%34.2%1

31、00.0%純電乘用車銷量占比插混乘用車銷量占比新能源商用車銷量占比16.2%34.2%29.7%46.6%21.1%15.8%13.6%19.2%62.7%50.0%56.7%34.2%80.0%60.0%40.0%20.0%2015年2016年2017年2018年資料來源:中汽協(xié),中信建投證券研究發(fā)展部2019 1-6 57.50 65%1-3 2018 年, 同比去年高增速;4-5 月補貼過渡期,銷量增速放緩;6 月?lián)屟b行情,銷量增速重新走高;7 月、8 月增速同比130 萬輛新能源乘用車銷量。銷量結(jié)構(gòu)部分,純電動占比提升至約 80%,是銷量增速上行的主要驅(qū)動力。圖表39: 2019 年上

32、半年我國新能源乘用車銷量圖表40: 2019年上半年我國新能源乘用車銷量結(jié)構(gòu)0純電動插電混動1月2月3月4月5月6月純電動插電混動1月2月3月4月5月6月資料來:乘會,信建證研究發(fā)部資料來:乘會,信建證研究發(fā)部另外,201950%,處于歷史最高水平。2、補貼逐步退坡“雙積分”征求意見,新能源汽車長期規(guī)模有保證圖表41: 2018-2019 年我國純電乘用車補貼標準(系數(shù)-倍;金額-萬元)補貼關鍵參數(shù)方案 2018方案 2019 過渡期方案 2019分檔標準補貼金額/系數(shù)分檔標準補貼金額/系數(shù)分檔標準補貼金額/系數(shù)主要指標- 續(xù)航里程(KM)150R2001.5150R2000.15150R20

33、00200R2502.4200R2500.15200R2500250R3003.4250R3002.04250R3001.8300R4004.5300R4002.7300R4001.8R4005R4003.0R4002.5技術門檻-電池系統(tǒng)能量密度(Wh/kg)E1050E1203.0E1250105E1200.6105E1200.6125E1400.8120E1401120E1401140E1600.9140E1601.1140E1601.1E1601E1601.2E1601.2無技術門檻- 百公里電耗實際值優(yōu)于政策上限的比例0%Q5%0.5Q5%0Q10%05%Q25%15%Q25%0.5

34、10%Q20%0.8Q25%1.125%Q40%120%Q35%1無Q40%1.1Q35%1.1度電補貼限額無無0.055地補比例50%50%0%資料來源:公開資料整理,中信建投證券研究發(fā)展部2019 250km 才可獲得補貼;電池系100Wh/kg 2019 160Wh/kg 1 (NEV 積分,需滿足最低標準,可彌補燃油負分(CAFC 積分,可攤薄油耗。現(xiàn)行“雙積分”政策實行至 2020 2021-2023 年“雙積分”政策乘用車企業(yè)平均燃料消耗量與新能源汽車積分并行管理辦法修正案)已開始征求意見。CAFC 等。(含非插電式混合動力乘用車工況,同時根據(jù)整車整備質(zhì)量調(diào)整燃料消耗量目標值和達標

35、值。調(diào)整后測試工況與實際路況燃油消耗量更加貼近,此外也和國六排放標準全面接2020 2 2021 2 倍、1.8 1.6 倍。圖表42: 2021-2023 年“雙積分”政策(征求意見稿)對油耗目標值的規(guī)定資料來源:工信部,中信建投證券研究發(fā)展部寬燃料消耗量達標值要求。NEV 等。2019-20201/30.5 1.5 倍。插混2019-2020 1/50.5 倍??傮w而言,純電動、插電混動乘用車的積分授予更加嚴格;得分易,滿分難。另外,燃料電池乘用車的積20%提升。圖表43: 2021-2023 年“雙積分”政策(征求意見稿)對標準車型新能源積分上限的規(guī)定資料來源:工信部,中信建投證券研究發(fā)

36、展部2020 12%基礎上,2021-2023 14%、16%、18%,結(jié)合單車積分的降低,對新能源乘用車的保有量有了更強的扶持作用。0.5 (新征求意見版本。亦即低油耗乘用車背負的新能源“配額”大幅降低。新能源積分結(jié)轉(zhuǎn)方面,2020 年后新能源積分跨年度結(jié)轉(zhuǎn)比例為 50%。CAFC “雙積分”修正案如和最終版本一致,則起到促進企業(yè)產(chǎn)品技術升級的作用,燃油、新能源車型技術進步是大勢所趨?;诠?jié)能降耗的基本考慮,燃油車型優(yōu)化各類機內(nèi)技術,采用阿特金森發(fā)動機,降低風阻滾阻, 以各類混合動力技術優(yōu)化工況油耗等的重要性增加;純電動車型優(yōu)化三電系統(tǒng)效率,降低風阻滾阻,優(yōu)化傳動系效率的重要性增加;插混乘用

37、車則需兼顧兩者,動力構(gòu)型的選擇和技術優(yōu)化重要性均有所提升。“雙積分”修正案如和最終版本一致,則保證了新能源汽車的基本數(shù)量增幅。我們估計,在“雙積分”修正案的要求下 2023 年我國新能源乘用車產(chǎn)量約 300 萬輛。行業(yè)深度報告報告綜上,政策引導對純電動乘用車的工況續(xù)航提升、電耗下降具促進作用;對插混乘用車的電耗、油耗雙降均具促進作用。3、純電動乘用車長續(xù)航、高能量密度化進行時2019 年以來,我國純電動乘用車車型結(jié)構(gòu)調(diào)整,A 級車占比大幅提升至 50%以上,相比于 2017、2018 年向好趨勢明顯。圖表44: 2015-2018 年純電動乘用車銷量結(jié)構(gòu)演變圖表45: 2019年上半年純電動乘

38、用車銷量結(jié)構(gòu)演變A00級占比 A0級占比 A級占比 B級占比 C級占比11.3%26.1% 41.2%23.5% 22.9%6.8%9.3%36.8% 33.0%15.6%11.3%26.1% 41.2%23.5% 22.9%6.8%9.3%36.8% 33.0%15.6%18.8%18.0%60.2%68.6% 66.9%39.0%42.4% 49.1%A00A0ABC 資料來:公資料理,信投證券究發(fā)部資料來:公資料理,信投證券究發(fā)部EVEUe5、EVEi5 A0/A 400kmeQR1IEV6E 等車A00 300km(相對)長續(xù)航幾乎成為了爆款純電動乘用車的必要條件。圖表46: 2019

39、 年上半年我國新能源乘用車銷量前 10 車型車型銷量車型銷量北汽 EU 系列49076上汽榮威 Ei522454比亞迪元 EV43180奇瑞 eQ22282比亞迪 e529871長城歐拉 R118081比亞迪唐 DM24258江淮 IEV6E17414吉利帝豪 EV23715長安逸動 EV16593資料來源:乘聯(lián)會,中信建投證券研究發(fā)展部500km 170Wh/kg 140Wh/kg 以上鐵鋰車型逐步增加。說明車型儲備方面長續(xù)航、高能量密度趨勢持續(xù)。圖表47: 進入目錄的純電動乘用車工況續(xù)航分布圖表48: 進入目錄的純電動乘用車系統(tǒng)能量密度分布400km100%80%60%40%20%0%16

40、0Wh/kg資料來:乘會,信建證研究發(fā)部資料來:乘會,信建證研究發(fā)部4、熱管理重要性提升,真增量市場待逐步開啟整車工況續(xù)航的提升,主要途徑包括開源、節(jié)流。開源指增加帶電量,節(jié)流指降低百公里電耗,二者并行(整備質(zhì)量對應)2 項,是主要手段。以“開源”方式提升整車工況續(xù)航,具體手段有提高電池單體(及系統(tǒng))能量密度、增大電池單體/電池包的質(zhì)量/體積等。電池能量密度的提升主要依賴于此前的三元替代鐵鋰和進行中的三元高鎳化。隨著電池能量密度的提升, NCM811 NCM523 60 240 度。電極體材料層面熱穩(wěn)定性的劣化屬于材料本征范疇,難以通過傳統(tǒng)材料改性等方式取得根本性改善。圖表49: NMC 三元

41、材料中金屬離子作用圖表50: 典型 NMC 三元材料的容量和熱穩(wěn)定性資料來源:Web of Science,中信建投證券研究發(fā)展部資料來源:Web of Science,中信建投證券研究發(fā)展部電池單體、電池包層面的體積、質(zhì)量增大帶來帶電量的提升,但是也意味著內(nèi)部傳熱路徑顯著增長。在導熱系數(shù)一定、產(chǎn)熱速率一定的條件下,電池溫度均值和不均勻性均顯著增加。另外,實際上更多的電池材料也意味著電池單體、電池包層面的微觀不均勻性增加。另外,電池快充性能的提升會大幅改善用戶體驗,但在給定電壓條件下的高倍率充放電也會造成電池溫度均值和不均勻性的增加。圖表51: 不同放電倍率下電池中心穩(wěn)態(tài)溫度圖表52: 不同放

42、電倍率下電池中心溫度變化資料來源:中國知網(wǎng),中信建投證券研究發(fā)展部資料來源:中國知網(wǎng),中信建投證券研究發(fā)展部2019 年以來,多起新能源汽車起火事故讓新能源汽車安全性問題受到更多的公眾關注。如上海一輛特斯拉Model S 地下車庫內(nèi)自燃,西安一輛蔚來 ES8 維修時突然起火等。圖表53: 起火的特斯拉 Model S圖表54: 起火的蔚來 ES8資料來源:公開資料整理,中信建投證券研究發(fā)展部資料來源:公開資料整理,中信建投證券研究發(fā)展部新能源汽車安全性也受到了國家層面的極度重視。工信部新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021-2035 年編制工作重點為堅持發(fā)展新能源汽車方向不動搖,高度重視安全問題,強

43、化創(chuàng)新驅(qū)動和加強人才隊伍建設,安全BOM 成本難于和油車相抗衡,但是使用壽命的逐步延長可使新能源汽車依靠(95 7 元1.2 元/kWh,年行駛10000 公里,生命周期 12 年)實現(xiàn)對燃油車型的經(jīng)濟競爭力。圖表55: 2025 年中低端車型家用理論綜合成本估計購車成本使用成本80,00060,00040,00020,0000資料來源:中信建投證券研究發(fā)展部綜上所述,長續(xù)航里程、高電池系統(tǒng)能量密度、快充等新能源汽車產(chǎn)品發(fā)展趨勢的代價就是電池材料、單(溫度均值-溫度范圍要求勢下的紅線和生命線。只要動力電池使用過程中還產(chǎn)生焦耳熱,只要更強的氧化劑和還原劑還在成為電池活性材料的潛在候選者,只要用戶

44、對新能源汽車還有續(xù)航里程、快充能力和動力性的高需求,新能源汽車產(chǎn)業(yè)中熱管理系統(tǒng)的關鍵地位就會得到保持甚至強化。新能源汽車對熱管理系統(tǒng)的高要求使得電子水泵、膨脹閥、電池冷卻器、熱泵空調(diào)等零部件的高價值量具2020160420 1000(對不同類型車型進行統(tǒng)計平均)6000 1 96 252 億元、600 四、相關上市公司:面對國際巨頭,自主待突破1、國際巨頭寡頭壟斷全球范圍內(nèi)的熱管理零部件/系統(tǒng)供應商包括日本電裝(主要客戶豐田、本田、日產(chǎn)、奧迪、寶馬等、法國法雷奧(主要客戶奔馳、奧迪、寶馬、福特、通用等、德國馬勒(主要客戶奔馳、奧迪、寶馬等、韓國翰昂(主要客戶現(xiàn)代、福特、通用等。圖表56: 熱管

45、理國際巨頭零部件公司簡況零部件公司2019 年國際排名2018 年營收(億美元)2017 年營收(億美元)主營業(yè)務電裝2427.93407.82動力傳動冷卻系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)等法雷奧10196.83191.70發(fā)動機冷卻系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)等馬勒17144.05144.41活塞、新能源汽車熱管理等翰昂4653.9649.39汽車熱管理解決方案全系列產(chǎn)品資料來源:美國汽車新聞,各公司官網(wǎng),中信建投證券研究發(fā)展部2019 圖表57: 熱管理領域 2018 年全球 CR4 市占率圖表58: 電動壓縮機和電池熱管理部件資料來源:法雷奧,中信建投證券研究發(fā)展部資料來源:翰昂,中信建投證券研究發(fā)展部2、自主企業(yè)待逐

46、步突破我國熱管理部件供應商主要包括三花智控、銀輪股份、松芝股份、奧特佳、飛龍股份等。自主企業(yè)主要為在成本方面不同程度占有一定優(yōu)勢。圖表59: 自主熱管理零部件公司簡況零部件公司2018 年營收(億元)2017 年營收(億元)主營業(yè)務三花智控108.3695.81制冷空調(diào)控件元件和零部件銀輪股份50.1943.23各種熱交換器及尾氣后處理產(chǎn)品松芝股份36.8741.72各系列大中型客車空調(diào)和乘用車空調(diào)奧特佳40.9151.84各類汽車空調(diào)壓縮機及汽車空調(diào)系統(tǒng)飛龍股份28.2126.66發(fā)動機水泵、排氣歧管、渦輪增壓器殼體資料來源:美國汽車新聞,各公司官網(wǎng),中信建投證券研究發(fā)展部自主企業(yè)多處在產(chǎn)品

47、品類拓展、從零件向部件、系統(tǒng)供應轉(zhuǎn)變的過程中;客戶開發(fā)、技術同步開發(fā)能力重/EGR 圖表60: 四通換向閥圖表61: EGR 冷卻器資料來源:三花智控,中信建投證券研究發(fā)展部資料來源:銀輪股份,中信建投證券研究發(fā)展部投資評價和建議建議投資者關注技術水平較高,有望率先受益于產(chǎn)品拓展、客戶結(jié)構(gòu)優(yōu)化的三花智控、銀輪股份等標的。風險分析新能源汽車推廣速度、盈利能力不及預期;熱管理系統(tǒng)降價幅度超預期;行業(yè)競爭加?。恍履茉雌嚢踩燥L險。分析師介紹余海坤:清華大學工商管理碩士,8 年汽車產(chǎn)業(yè)經(jīng)驗,3 年汽車行業(yè)研究經(jīng)驗,汽車流通與后服務專家。曾在某汽車品牌擔任銷售總監(jiān)負責北方市場銷售管理工作,在某2 CR

48、MO2O 汽車服務等。2017 年加入中信建投證券。陶亦然:汽車行業(yè)分析師。3 年證券行業(yè)研究經(jīng)驗,2018 年加入中信建投證券汽車團隊。歷任銀河證券中小盤、汽車行業(yè)研究員。報告貢獻人張亦弛:清華大學工學學士、博士,2 年能源材料領域?qū)崢I(yè)工作經(jīng)驗,2 年清華大學下屬研究院研究經(jīng)驗,儲能技術與產(chǎn)業(yè)政策專家。承擔了多項國家部委、地方政府、央企咨詢項目,并為多個汽車、能源、材料領域投資項目提供咨詢顧問服務。在學及SCI 及中文核心論文,申請多項國家專利并獲得授權。2018 年加入中信建投證券。研究服務保險組張 博HYPERLINK mailto:zhangbo zhangbo郭 潔 -85130212 HYPERLINK mailto:guojie guojie郭 暢HYPERLINK mailto:guochang guochang張 勇HY

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