报告来源：广州广证恒生证券研究所有限公司
数据支持：林琼芸
1. 与燃油车相比，新能源汽车热管理系统更加复杂，要求更高。燃油车的热管理系统主要由发动机冷却子系统、变速箱冷却子系统、进排气热管理系统和空调子系统组成。相比于燃油车, 电动汽车的能源为电能, 电机作为其驱动单元，其热管理拓扑结构主要包括电池回路、电机回路、空调回路和暖风芯体回路，即增加电池、电机及电子部件等热管理需求，如：电动车汽车空调只能采用电动压缩机，三电冷却系统联系紧密。动力电池组保持在合理的温度范围内工作，需要复杂的电池热管理系统。电机及电控等功率件工作时散热需求较高，通常需要主动冷却。
2.新能源汽车导致热管理的要求提高，技术门槛提升，热泵空调、液冷技术逐渐成为主流应用。1）新能源汽车空调现阶段主要采用PTC制热和热泵空调，PTC缺点是损耗电能降低续航里程，而热泵空调可大幅降低能量损耗，是目前发展趋势。基于热泵成本相较于传统空调较高，国内市场目前配套的车型主要集中在相对略高端的车型。随着技术的成熟和成本的降低，未来也会有越来越多的国内车型将搭载热泵空调。2）随着热管理要求逐步提升，电池热管理也将从自然冷却方式逐步发展成为液冷等效果更好的方式。随着A00和A0级别车型份额下降，其他车型份额上升，液冷系统的比例将迅速扩大。
3.与燃油车相比，新能源汽车热管理系统单车配套价值翻番。新能源汽车热管理市场年复合增速超过25%。随着汽车向电动化和智能化方向发展，整车能量管理涵盖内容增多，对电动汽车能量管理的要求也从粗放型设计向精益化设计转变。从整车层面对各子系统进行能量统筹管理将成为电动汽车未来的发展趋势。燃油车热管理单车配套价值约 3000 元，纯电动乘用车热管理单车配套价值约6000元，单车配套价值翻番。根据广证恒生测算，传统汽车热管理全球市场规模在3000亿元左右，保持平稳；新能源汽车热管理市场，预计2021年全球市场空间约234亿元，2025全球市场空间约586亿元，年复合增速超过25%。
4.新能源汽车热管理竞争格局未定，内资龙头抢得市场先机。新能源汽车热管理处于蓝海阶段，基数小，空间大。传统汽车热管理行业集中度高，外资企业电装、马勒、法雷奥、翰昂合计占据 55%的市场份额。汽车空调压缩机领域，奥特佳全球排名前六。阀类、泵类领域，三花、盾安形成双寡头格局。面对新能源汽车对热管理的强劲需求，三花智控、银轮股份等企业抓住市场机遇，加强新技术和新产品研发，进入国内外知名客户的供应体系，在手订单充足。
1. 汽车热管理简述 1.1 汽车热管理系统概述
1.2 汽车热管理技术
3.乘用舱空调系统技术：汽车空调系统是实现对车厢内空气进行制冷、加热、换气和空气净化的装置。它可以为乘车人员提供舒适的乘车环境，降低驾驶员的疲劳强度，提高行车安全。
2.电机/电机控制器热管理技术：电机与控制器在电能与机械能的转换过程中，部分电能会损耗成为热能释放。对于新能源汽车，驱动电机作为动力源，控制器提供能量转换，缺一不可。两者的热管理系统则主要对其冷却，使其能够安全可靠运行。随着驱动电机功率和转矩的日益增大，对电机和控制器热管理系统的要求也随之提高。目前，针对电机与控制器的冷却方式依据其介质不同，可分为风冷和液冷。新能源汽车的电机热管理系统主要为驱动电机、发电机、控制器、车载充电机和DC/DC等元件进行温度控制，保证其能够工作在最合适的温度。采用风冷的驱动电机和控制器均只能采用较小功率，还不能适用于常规的新能源汽车；而以ATF为冷却介质的电机国内暂无相应产品，使用日本电机成本较高。
3.DCDC热管理技术：DCDC的作用就是将整车动力电池336VDC或者540VDC转化为12VDC或者24VDC，供整车低压用电器工作，同时具备给铅酸蓄电池充电的功能。DCDC是电动汽车不可或缺的一个关键零部件。DCDC除了具备电压转化功能外，还具备高压互锁检测、输出防反接保护、欠压、过压、过温保护等功能，目前市面上的DCDC技术已经非常成熟，很多采用集成电路控制，成本也同步降低了，基本上就1元/W。
DCDC的控制方式有高压唤醒、硬线激活、CAN唤醒等方式，根据整车的不同需求而选择，目前来说最高效的是CAN唤醒模式，可以减少硬件的布置，节约空间便于布置，当然了CAN唤醒对DCDC的CAN收发模块要求比较高。DCDC与电池采用相同方式进行热管理。
4.充电机热管理技术：新能源车载充电机OBC较新的设计已经集成了多个功能，比如：双向功率转换以及直流转换，使得OBC整体设计更加密切紧凑。由于交流充电模式和驱动模式并不同时发生。热设计工程师通常会在多功能车载充电机里面多个热负荷共享同一个散热体，从而减少整体成本、尺寸、重量。避免出现环境污染问题。充电机与电池采用相同方式进行热管理。
2. 热管理是汽车发展的必然趋势 2.1 节能减排重要性倒逼汽车热管理
中国汽车保有量巨大，对石油能源需求巨大，石油资源高度依赖进口。中国汽车拥有量不断上升，2018年的民众汽车拥有量达到23231.23万辆，私人汽车拥有量达到20574.93万辆。从渗透率角度来看，我国汽车行业仍颇具潜力。世界银行公布了2019年全球20个主要国家千人汽车拥有量数据，其中中国每千人拥车量为173辆，位列榜单第17名，可以看出，与发达国家相比，目前我国汽车渗透率还处于较低的水平。
我国石油进口依赖度一直维持在70%以上，降低汽车节能减排有利于缓解石油进口依赖度。2017年我国石油消费量58745万吨，进口量达到49141万吨，进口依赖度甚至达到83%。据预测，我国石油消费量到2050年将超过8亿吨，而国内产量由于资源和生产能力的限制，将稳定在年产2亿吨左右，进口依赖程度将达75％。。鉴于我国汽油、柴油能源消耗仍在继续增长，而目前主要采用的化石能源不仅有限，我们对石油资源的依赖度只升不降。
双积分政策在2019年由“正向激励”向“奖罚并行”演变，鼓励节能减排。2017年版双积分政策明确了 CAFC、NEV 双积分的核算、抵偿方法，2019和2020 年度 NEV 积分比例要求，以及对未抵偿清零负积分企业的处罚措施。2019 年 7 月，工信部发布 2021-2023 年《乘用车企业平均燃料消耗量（CAFC）与新能源汽车（NEV）积分并行管理办法(征求意见稿)》修正案，新增 2021-2023 年度 NEV 积分比例要求，在 NEV 积分达标值计算过程中引入低油耗乘用车的概念，并对积分计算方法、工况标准进行了调整；2019年9月，工信部发布关于修改《乘用车企业平均燃料消耗量与新能源汽车积分并行管理办法（征求意见稿）》的决定（以下简称“2019 版双积分修订征求意见稿”），将低油耗乘用车的生产量或者进口量按照其数量的 0.2 倍改为 0.5倍计算以及调整纯电动车型能耗目标值等。
2.2 热管理对新能源汽车更加重要
2019年中国新能源乘用车保持着2.4%的正增长，整体也已达到5%的渗透率。随着新能源汽车在汽车市场上占有率的提高，消费者使用频率不断增多，因此消费者对于续航里程提出更高的要求，一是要求新能源汽车载电量上的提升，二是要求新能源汽车在冬天续航里程的不再存在较大幅度的缩短。
2019年纯电动乘用车工况续航里程在250-400km区间和400km及以上区间车型产量占比分别为59.5%和39.6%，续航里程最高可达650km，250km以下车型不足1%。
随着技术研发不断进步，动力电池的能量密度逐步提升，使用寿命要求也越来越高。根据《节能与新能源汽车技术路线图》，能量型锂离子电池比能量2020年要达到单体350Wh/kg， 2025年达到400Wh/kg，功率型锂离子电池比能量2020年要达到单体200Wh/kg，2025年达到250Wh/kg，电池寿命2020年达到10年，2025年达到12年。
1.续航里程和电池成本问题，仍然制约新能源汽车的发展，汽车热管理有利于提升电动车续航里程。在续航方面，高速行驶时的续航、高温开空调时的续航和低温开空调时的续航三项指标表现较差，其中表现最差的是低温开空调时的续航里程。从纯电动车型的实际续航表现上看，常温不开空调时的平均实际续航里程为290公里，而开启空调后，无论是冷风还是暖风，续航里程均会受此影响出现下降的情况，其中冬天开启暖风对续航的影响尤为明显，平均实际续航仅为233公里，下降了20%。北方用户受此影响很大，从满意度得分上来看，北方用户对低温时续航的满意度（60.6）显著低于南方用户（65.3）。
2.新能源汽车的安全问题仍然制约新能源汽车的发展，加强动力电池品控和整车热管理有利于减少安全事故。根据新能源汽车国家大数据联盟的数据，2019年5月到8月18日共发现新能源汽车安全事故79起；已查明着火原因的车辆中，58%车辆起火源于电池问题，19%车辆起火源于碰撞问题，还有部分车辆的起火原因源于浸水、零部件故障、使用问题等原因。
近期的《工业和信息化部关于修改的决定（征求意见稿）》在“准入审查要求”中也明确，“新能源汽车生产企业应具备保证产品质量和安全所必需的生产设备设施”，“应具备专用充电设备，数量应能保证产品充电需要”，“申请燃料电池汽车的，应能保证产品加氢需要”，“应建立充分的安全生产管理措施、人员防护措施、应急处理措施”。上述表明新能源车安全性受重视。
新能源汽车的自动化控制程度更高，采用的功率器件更多，且新能源汽车的动力电池系统对工作环境的温度要求较高，温度过低会影响电池的续航能力，温度过高会导致电池使用寿命变短，因此新能源汽车对热管理系统的要求更为严格。
动力电池会随着温度的升高，电压下降速率增大，表明自放电越来越大。这是由于随着温度的升高，电池内部的化学反应越来越活泼，导致电池的自放电变大。在充放电倍率相同的条件下,温度越高,电池容量的衰减速率越快；在温度相同的条件下,电池的充放电倍率越大,电池容量的衰减速率越快。
全球新能源汽车的市场份额从2018年的2.1%提升到了2019年的2.5%，相当于售出的每40台车里有一台电动车。
2.新能源汽车成长空间巨大，目前进入到1%-10%的成长期。根据《汽车产业中长期发展规划》、《节能与新能源汽车技术路线图》和《新能源汽车产业发展规划（2021-2035 年） (征求意见稿）》，到2020-2025年，我国要迈入世界汽车强国行列，实现新能源汽车全产业链发展。（1）2025年新能源汽车销量将占总销量20%，新能源汽车保有量达2000万辆以上；（2）2030年新能源汽车将占汽车总销量40%，新能源汽车保有量超8000万辆。
3.新能源汽车生产准入门槛放宽：造车新势力迎利好，各个车企制定新能源汽车战略。2020年4月7日，工业和信息化部组织起草了《工业和信息化部关于修改的决定（征求意见稿）》，向社会公开征求意见。工信部表示，随着国内外形势的发展变化，为更好适应我国新能源汽车产业发展需要，进一步放宽准入门槛，激发市场活力，加强事中事后监管，促进我国新能源汽车产业高质量发展，需要对《准入规定》部分条款进行修改，利好造车新势力。新能源汽车的保有量越来越多，需求量也是越来越大，各个车企规划新能源汽车产品战略。
3.新能源汽车热管理应用技术主流
3.1 PTC加热损耗热能，热泵空调是主要应用方向
按制冷剂划分，热泵空调系统主要有R134a型和CO2型。虽然CO2具有良好的热物理性能，并且CO2使全球变暖的潜在能力（GWP）是R134a的千分之一，但由于目前各种汽车空调系统主要使用制冷剂R134a，零部件设计、生产及售后服务及维护，均依据R134a制冷剂物理性能设计，R134a型热泵空调系统成为当前研发的主流技术。但以二氧化碳作为制冷剂，可充分发挥其高环保、低价、高制热能效的特点，因此二氧化碳热泵空调在新能源车领域具备很广阔的应用前景。
基于热泵成本相较于传统空调较高，国内市场目前配套的车型主要集中在相对略高端的车型，这个可能是目前比较容易进入的市场，平台化供货也是这个行业未来降本的方式。外资车企中搭载热泵空调的车型比较多，技术相对来说比较成熟。随着技术的成熟和成本的降低，未来也会有越来越多的国内车型将搭载热泵空调。
热泵空调发展方向：1）跨临界 CO2 低温热泵技术。超临界 CO2的物理性质决定了其在热泵空调方向具有很大的优势，其在低温环境下的制热性能远优于采用传统制冷剂的系统，并且部件体积更小，系统更为紧凑，所以跨临界CO2热泵空调系统应是未来汽车热泵空调技术的发展方向。2）热泵空调与电池热管理的耦合控制。对运行策略进行研究，包括对冷却剂分流比的控制、热力循环控制、系统安全保护等，从而提高整车的能量利用效率。3）关键部件设计及密封问题。CO2 压缩机和高效气体冷却器以及节流装置的设计尤为重要，一方面要提高部件的效率，另一方面要解决部件的耐高压问题，而且选取的材料不仅要达到系统的要求，还要充分研究其在高压下的寿命周期，确保系统安全可靠。
3.2 液冷是电池热管理主流方向
电池热管理方式有自然冷却、风冷（主动+被动）、主动液冷（板式+独立回路）、主动直冷四种，其中液冷具有技术成熟、冷却效果好等优点。随着热管理要求逐步提升，电池热管理也将从自然冷却方式逐步发展成为液冷等效果更好的方式。根据NE时代数据，2017年国内新能源汽车动力电池53%采用自然冷却，主动风冷占比25%，液冷占比22%。其中纯电动车58%采取自然冷却，预计多为A00级纯电动车；插混车型66%采取液冷方式，自然冷却占比34%。
随着新能源汽车补贴的逐步退坡，和新能源市场的不断推广，近几年新能源乘用车的市场结构呈现出A00和A0级别的车型比例下降，其他车型比例将上升。随着A00级别的份额下降，液冷系统的比例或将迅速扩大。
3.3 新能源整车热管理是必然的趋势
随着汽车向电动化和智能化方向发展，整车能量管理涵盖内容增多，对电动汽车能量管理的要求也从粗放型设计向精益化设计转变。从整车层面对各子系统进行能量统筹管理将成为电动汽车未来的发展趋势。电动汽车热管理系统，相对于传统燃油车热管理系统，温度控制范围更为细化，各回路之间的能量交互使得热管理系统设计更为复杂，热管理系统设计向集成化方向发展。为了对电动汽车能量管理控制模式进行优化和预标定，减少整车试验工作量，电动汽车热管理系统与数字样车联合仿真将成为电动汽车能量管理的未来发展方向。
新能源汽车的热管理系统的重要度和成本比重的提升。一是新能源汽车热管理涉及到快充、续航这类每次出行都会遇到的问题，若不加强热管理，整车核心性能会受到重大影响。二是新能源汽车的热管理系统几乎涵盖了新能源汽车的所有组成部分，包括动力电池、驱动电机、整车电控等。
按照热管理需求划分，新能源汽车的热管理系统主要包括电池包环境、功率电子器件、电机散热、汽车空调等。相较于传统燃油汽车，新能源汽车的热管理系统更为复杂。传统燃油汽车只要考虑发动机冷却系统、空调系统等，但现在加上新能源汽车三电系统，集成难度大大增加。同时，为了实现新能源汽车热管理系统的精确控制和车载能量源的高效利用，无法将热管理系统独立匹配设计，需上升到整车层级的能量流控制。
在设计中针对新能源汽车的热管理系统搭建相应的试验测试台架，对热管理系统进行静态和动态的测试，采集热管理系统中各零部件的数据，为设计匹配计算提供依据；建立内嵌控制逻辑的热管理系统CAE一维仿真计算模型，以此作为整车经济性仿真的一个热管理系统模块；与整车共同经历综合工况下的模拟，反馈整车各工况下各零部件的温度，进而匹配出各零部件的效率；引入热管理系统对整车能量流的影响，并据此优化系统方案，实现能源的高效利用，提升整车续驶里程。
例如新能源汽车上的余热回收技术是通过将驱动电机和电力电子产生的余热用来给车辆电池包加热，该方式相比于现有的电池包加热方案，实现了余热的回收利用，在一定程度上增加了车辆的续驶里程，提高了新能源汽车上的能量利用效率。目前新能源汽车上的余热回收技术方法主要有两种，一是高温回路与电池包低温回路通过Chiller进行热交换；二是利用多通道电磁阀控制技术实现高温回路与低温回路的实时连通与切断，通过高温回路余热直接加热电池包。
3.4 新能源汽车热管理单车配套价值高
4. 各国轻量化路线各有侧重 4.1 从燃油车到新能源车，热管理单车配套价值量倍增
4.2 汽车热管理市场竞争格局
电装成立于1949年12月16日，是世界汽车系统零部件的顶级供应商。电装在环境保护、发动机管理、车身电子产品、驾驶控制与安全、信息和通讯等领域，成为全球主要整车生产商可信赖的合作伙伴。主要的汽车热管理产品有空调系统、动力传动冷却系统、压缩机等。
法雷奥专业致力于汽车零部件、系统、模块的设计、开发、生产及销售的工业集团。公司业务涉及原配套业务及售后业务，是世界领先的汽车零部件供应商，为世界上所有的主要汽车厂提供配套。主要的汽车热管理产品有空调系统、动力总成热管理系统、压缩机、前端模块等。
马勒为汽车与发动机行业提供高质量的零部件产品，并且作为活塞系统、气缸零部件、气门驱动系统、气体管理系统和液体管理系统的三大供应商之一，为全球所有的汽车制造商提供门类齐全的高质量产品。主要的汽车热管理产品有空调系统、冷却系统、压缩机、电池调节技术等。
翰昂是世界领先的汽车热管理领域的供应商，在全球行业内仅有的两个全线汽车热管理供应商之一。总部位于韩国，在韩国交易所上市，通过多种渠道向全球的汽车生产商提供适应不同消费市场需求的产品技术。主要的汽车热管理产品有空调系统、压缩机、发动机冷却系统及管路在内的热管理系统全体系。
1）空调领域：市场格局排名靠前的包括电装、马勒、法雷奥、翰昂等，占据全球市场80%以上的市场份额。其中乘用车市场排名靠前的有法雷奥、电装、翰昂、爱斯达克、华域三电等；商用车空调主要有东风贝洱、法雷奥、南京协众、松芝股份等。
国内空调市场上，外资品牌汽车空调企业凭借技术优势、品牌优势以及与外资品牌整车制造商良好的全球合作关系占据大部分市场份额，主要空调系统供应商主要有十几家，以外资、合资为主。在技术能力和市场份额方面，日本电装独占鳌头，其他几大汽车空调业的龙头如法国的法雷奥、美国德尔福、德国贝洱。此外，汽车空调业的龙头与该地区整车厂设立合资公司：如贝洱与东风合资建有东风贝洱，一汽与法雷奥合资建有一汽法雷奥，空调国际与长安合资建有南方英特，华域汽车与三电、贝洱合资建有上海三电贝洱等。
内资品牌当中，奥特佳、松芝股份具有较强竞争力。奥特佳，股票代码：002239。奥特佳以汽车空调压缩机起家，公司空调压缩机业务主体是全资子公司南京奥特佳新能源科技有限公司和牡丹江富通汽车空调有限公司。南京奥特佳是全世界领先的涡旋式汽车空调压缩机生产商，牡丹江富通是国内自主品牌活塞式压缩机领军企业。作为专业汽车空调压缩机厂商，奥特佳在国内行业排名第一，在全球排名第六。2015年底，奥特佳收购了美国空调国际公司，实现了全球化布局。空调国际集团是技术领先的汽车空调系统生产商，在美、欧、亚等大洲均有业务，服务通用、福特、捷豹-路虎等世界知名汽车生产厂商，在中国市场和其他新兴市场国家也拥有广泛客户。2019年，奥特佳营业收入32.11亿元，其中空调压缩机22.34亿元，汽车空调系统9.76亿元。
松芝股份创立于1998年，2010年在深交所成功上市，股票代码：002454。依托二十年的卓越管理与雄厚的技术积淀，松芝股份业务领域逐步覆盖大中型客车空调、乘用车空调、轨道车空调、冷冻冷藏车空调、车用空调零部件、新能源汽车空调领域。目前公司是国内大中客空调龙头，覆盖多个客车客户。乘用车空调领域，覆盖长安自主、江淮、上汽通用五菱等客户。2019年，松芝股份营业收入34.09亿元，其中乘用车空调15.29亿元，大中型客车空调15.07亿元。
2）压缩机领域：全球传统的压缩机市场高度集中，电装、三电、翰昂占据了超半数的市场份额。奥特佳和华域三电在国内占据主导地位，2016年出货量分别为758万和723万台，按照2016年国内乘用车销量2,438万辆计算，市占率分别高达31.1%和29.7%。
3）阀类、泵类领域：除了空调压缩机之外，冷凝器、蒸发器、截止阀、四通换向阀、电子膨胀阀、电磁阀、变频控制器等，是空调制冷的主要零部件，广泛应用于家用空调、商用空调、冷链业务和热泵系统等领域。在阀类、泵类领域，国际上有日本太平洋、韩国unix（截止阀）；日本鹭宫、日本不二工机（电子膨胀阀）等企业，国内有三花、盾安形成双寡头格局。
新能源汽车正处于成长阶段, 且热管理系统单车配套价值明显高于传统汽车, 各巨头正加大该领域的布局, 且多以系统产品配套为主。我国部分以传统汽车热管理业务为主的零部件公司, 如三花智控、银轮股份、奥特佳等, 也在加大布局, 目前大多还在部件配套的阶段, 仅少数企业已开始配套系统产品。新能源汽车热管理行业正处于发展初期, 国际巨头具备丰厚的技术储备, 本土企业兼具贴近市场和低成本两大优势, 两类企业各有机会。本土企业有望在新能源热管理部件产品上获取较大份额, 且优质企业有望成长为领先的新能源汽车热管理系统供应商。新能源汽车热管理系统配套技术壁垒高, 目前国内企业大多还在部件配套的阶段, 未来有望从部件向系统延伸。
5. 投资建议
短期关注部件放量带来的业绩弹性, 中长期看好有望实现热管理系统配套的企业, 推荐三花智控、银轮股份。
5.1 重点推荐标的：三花智控
5.2 重点推荐标的：银轮股份
6.风险提示
分析师：
