新能源汽车热管理工程师(汽车热管理发展趋势)

(报告出品方:中信建投证券)

一、新能源车热管理功能架构及趋势

新能源车热管理系统技术迭代的目的在于实现各回路热量与冷量需求的内部匹配,能耗最优,降低电 池能耗实现制冷与制热功能;纯电动车型的热管理回路主要包括汽车空调回路(驾驶舱热管理回路)、电 池热管理回路,电机热管理回路。其中,空调制暖回路可以通过 PTC 或热泵产生热量、空调制冷回路可以 产生冷量;电池热管理回路可产生热量,但在不同情况下既需要被制冷又需要被制热;电机热管理回路可 产生热量,主要需要被制冷。如果我们按照热量与冷量的供给和需求角度去划分各个回路: 热量供给方:空调制暖回路、电池热管理回路、电机(或电驱动)热管理回路; 冷量供给方:空调制冷回路; 热量需求方:驾驶舱、电池热管理回路; 冷量需求方:驾驶舱、电池热管理回路、电机热管理回路。


热管理系统升级可提升新能源汽车整车续航里程和车主驾驶体验。1)高效的热管理技术能够降低整 车能耗,在不增加动力电池容量的情况下提升续航里程。同时,汽车空调系统能够通过调节 PTC 功率或者 热泵功率保持汽车座舱恒温,使得乘客体感温度舒适;2)通过对热管理回路结构差异、零部件增减量拆 分来看,新能源车热管理系统单车价值量可达 5000-10000 元(含热泵),显著高于传统燃油车一般不高于 2500 元的价值量。随着热管理技术、集成化程度、冷媒介质等解决方案升级,有望驱动热管理单车价值量 提升。

通过分析梳理热管理技术解决方案迭代变化历史,我们发现行业在加速成长期具备二大特征: 第一,目前国内主流主机厂已完成热管理基本功能实现,但热管理技术仍在不断创新和迭代。通过梳理特 斯拉、丰田等强势主机厂和三花、银轮等热管理厂商的技术路线,我们认为热泵空调及集成控制等技术迭 代方向明确。目前,领先的主机厂的电机热管理、电池热管理和座舱热管理均已衍生出了第二代、三代技 术,且每一代技术对于软件和硬件的集成要求都更高。以电机热管理的主动液冷技术为例,为了快速冷却 电机,车载电脑需要根据预设程序调节回路中冷却液流量大小,并可根据电池包热量决定是否通过四通阀 将电池回路和电机回路进行串联,以实现更高效的集成热管理控制。我们认为,新能源汽车热管理方案的 技术趋势是通过集成或改变各回路的连接方式等方式,实现各热管理回路内部能耗最优,尽可能减少对于 电池能耗的依赖。

2023-01-11

2023-01-11