新能源汽車熱泵空調行業專題報告

2020-12-21 未來智庫

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1、 新能源車空調與燃油車空調主要區別

燃油車空調的動力來源是發動機,燃油車利用發動機推動發電機組給電瓶充電。電瓶供電給空調壓縮機工作,實現對冷媒的做功,進而達到製冷效果。另一方面,由於發動機在運行過程中會產生餘熱,燃油車可以充分利用這部分熱量,加熱冷卻液,實現車內供暖。

新能源車空調的動力來源是電池,新能源車空調由電池驅動,通過 DCDC 轉化器,將電池的高壓直流電轉為低壓直流電,進而將電量供給電動壓縮機或其他空調零部件,保證空調零部件運轉。經低壓轉化的電流給電動壓縮機提供動力,對冷媒進行做功,進而達到製冷效果。另一方面,新能源車由於缺少發動機,在制熱模式下,無法利用車輛運行產生的餘熱,因此需要自行產生熱量或藉助外界的熱量轉換,實現車內供暖。

新能源車空調和燃油車空調系統的區別,主要體現在製冷和制熱方面。

(1)製冷工作原理不同

燃油車空調製冷系統和暖風系統工作運行是較為獨立的,空調壓縮機將氣體製冷劑加壓,高溫高壓氣體流入冷凝器被液化放熱,液態冷媒流經儲液乾燥器進行過濾乾燥,膨脹閥將液態冷媒霧化,噴入蒸發器,蒸發器使冷媒吸熱汽化蒸發,蒸發器周圍空氣降溫,鼓風機將蒸發器周圍冷氣吹入車內,製冷劑再次流入空調壓縮機經過以上過程。

新能源空調車製冷模式下,其工作原理與燃油車空調相似,主要區別在於製冷過程由電動壓縮機帶動。電動壓縮機將氣態冷媒進行高壓壓縮,高壓氣態冷媒經過四通換向閥後,流入車外換熱器液化放熱,液態製冷劑流經乾燥器過濾雜質,電子膨脹閥將製冷劑霧化,車內換熱器將霧化製冷劑吸熱蒸發,降低蒸發器周圍空氣溫度,鼓風機將蒸發器周圍冷氣吹入車內,製冷劑再次進入電動壓縮機循環以上過程。

(2)制熱工作原理區別

燃油車空調暖風系統相比製冷系統工作原理更為簡單,燃油車利用發動機餘熱,對發動機冷卻水進行加熱。溫度較高的冷卻水流經加熱器芯時,通過加熱器芯的散熱片將熱量傳遞給空氣,鼓風機送風將熱量帶入車內。

新能源車熱泵空調製熱工作原理與製冷模式相似,主要區別在於製冷劑的流向。電動壓縮機對氣態冷媒進行高壓壓縮,高壓氣態冷媒經過四通換向閥後,流入車內換熱器液化放熱,加熱車內換熱器周圍空氣,鼓風機送風將車內換熱器周圍熱量帶入車內,液態製冷劑繼續流經儲液乾燥器過濾雜質,電子膨脹閥將製冷劑霧化,車外換熱器從車外吸熱,將霧化製冷劑蒸發,氣態製冷劑再次流入電動壓縮機,經歷以上循環過程。

新能源車空調 PTC 加熱系統分為水暖加熱和風暖加熱兩種模式,兩種模式工作原理相似。以 PTC水暖加熱模式為例,第一步,電子水泵作為動力源,推動循環水進入儲液罐。第二步,循環水進入儲液罐存儲,在此處平衡空調系統壓強。第三步,循環水流入 PTC 加熱系統,迅速升溫。第四步,高溫循環水進入暖風芯體實現換熱。第五步,鼓風機將暖風芯體周圍熱空氣吹入車內實現制熱,循環水再次流入電動水泵。

熱泵空調是未來新能源車空調系統的發展趨勢。熱泵空調與 PTC 空調相比差別主要體現在:工作原理不同,主要零部件構成不同,成本不同,能耗不同,低溫制熱效率不同等。

從製冷模式看,新能源車空調電動壓縮機和電子膨脹閥替代燃油車空調壓縮機和熱力膨脹閥。從制熱模式看,新能源車空調分為熱泵和 PTC 兩種技術路線,分別利用熱量交換和電力轉換為熱量實現供熱,而燃油車空調利用發動機餘熱實現供熱。具體區別如下:

(1)新能源車熱泵空調系統製冷和制熱模式融為一體,通過四通換向閥可以進行冷暖模式的切換,新能源車 PTC 空調和燃油車空調製冷和制熱系統較為獨立;

(2)製冷零部件不同,新能源車空調系統用電動壓縮機取代了燃油車空調系統的空調壓縮機,新能源車空調內用電子膨脹閥替代燃油車空調的熱力膨脹閥。

(3)制熱原理不同,新能源車熱泵空調製熱模式下,電池帶動電動壓縮機對製冷劑進行處理,通過車內換熱器與製冷劑進行熱量交換,實現車內供熱。新能源車 PTC 空調製熱模型下,電動水泵將循環水推入 PTC 進行加熱,高溫水通過暖風芯體將熱量傳遞給空氣,實現供熱。燃油車空調發動機通過將餘熱傳遞給冷卻水,通過加熱器芯將熱量傳遞給空氣,最後鼓風機將暖風吹入車內。

(4)制熱零部件不同,新能源車熱泵空調在製冷零部件的基礎上,通過增加四通換向閥實現製冷制熱模式切換,而新能源車 PTC 空調或燃油車空調的制熱系統需要重新設計。新能源車 PTC 空調的製冷系統和制熱系統較為獨立,與熱泵空調製熱系統相比,零部件少了換熱器和電動壓縮機,增加了 PTC 加熱器。燃油車空調製熱系統主要零部件包括加熱器芯、管道和鼓風機。

2 、新能源車熱泵空調技術路線:預計 CO2技術滲透率將逐步提升

熱泵空調的研製生產在製冷劑方面目前存在不同的技術路線,主要包括 R-134a、R-1234yf 以及R744(CO2)三條技術路線。

對汽車環保要求的提升是推動汽車空調製冷劑的技術路線持續演進的主要原因。在環保政策較為嚴格的歐盟,在 2013 年和 2017 年將分別禁止在新設計車型和生產車型的汽車空調中使用 GWP(溫室效應)>150 的製冷劑。美國環保部則分別於 2011 年和 2012 年認可 R-1234yf 和 CO2 可用於汽車空調製冷劑,同時推動在 2021 年開始禁止 R-134a 作為汽車空調條製冷劑。中國也逐步推進汽車空調製冷劑的升級,2014 年與美國籤署協議就削減氫氟碳化物強溫室氣體加強合作;中汽協和環保已經在考察 R-134a 在汽車空調行業的使用情況。

R-134a 是一種不含氯原子,對臭氧層沒有破壞作用,且具有很高的安全性能的製冷劑,其製冷量和效率與氟利昂接近,在 R-1234yf 被開發推廣之前,是汽車空調領域使用最多的製冷劑。但是 R134a 的 GWP(溫室效應)達到 1430,成為《聯合國氣候變化框架公約》中明確要求採取措施限制或削減的氫氟碳化物(HFC),因此在各國汽車行業中被逐步淘汰。

R-1234yf 和 CO2 的環保性能較為接近,其 GWP(溫室效應)分別為 4 和 1,且都不會對臭氧層產生破壞。但在生產製造過程中,CO2 一般是工業副產品,只要對其進行捕獲即可獲得。而 R-1234yf的生產製造過程中則會產生 HF、HCL 以及 CFC 等副產物,這些物質易破壞臭氧層以及具有較強的溫室效應。因此綜合全部生產使用流程而言,CO2 的環保性能更高。

從各類製冷劑的熱物性能參數來看,R-134a 和 R-1234yf 的參數較為接近,而 CO2 的熱物性參數則相比有較大的差異。由於 R-1234yf 和 R-134a 的熱物性質類似,因此可以直接將製冷劑灌注到原空調系統正常工作;對於開發新的基於 R-1234yf 製冷劑的新的空調系統的技術難度也相對較低。由於熱物性質的較大差異,CO2 空調系統無法直接沿用原有的 R-134a 空調系統,而需要重新開發設計,技術難度相對較大。

從制熱性能上來看,傳統 R-134a 的常規熱泵只能在-5℃以上的環境中制熱,採用吸氣補焓的 R134a 熱泵可以將工作溫度降低至-15℃,但是制熱能效比 COP 出現明顯下滑,僅有 1.45。而 R1234yf 與 R-134a 的參數接近,其熱泵制熱性能不會強於 R-134a。與此形成對比的是,CO2 系統非常適合熱泵工況運行,其在-20℃環境下運行的制熱能效比 COP 仍能達到 2,明顯優於 R-1234yf與 R-134a 系統。因此未來在電動車熱泵空調系統中,CO2 系統將逐步成為主流系統。

隨著環保政策的穩步推進,R-134a 製冷劑被取代已經是成為必然的發展趨勢,而選擇 R-1234yf 或CO2 作為製冷劑在各個車企之間出現一定分化。

在環保性以及熱泵性能以外,從安全性的角度來看,R-1234yf 具有中度可燃性,而 CO2 不具可燃性,因此 CO2 系統的安全性相對更高。戴姆勒就曾公開質疑 R-1234yf 的安全性,因為其在碰撞發生後容易發生燃燒並釋放有毒氣體。

從成本角度來看,R-1234yf 是由美國杜邦和霍尼韋爾公司聯合研製,已被這兩家公司申請了生產工藝專利,使用該技術需要支付專利費用。

從研製開發難度來看,由於 R-1234yf 可以直接在 R-134a 系統的基礎上延續開發,而 CO2 系統需要重新開發,因此後者開發難度顯著偏高,導致 CO2 系統的研發成本明顯高於 R-1234yf 空調系統。

綜合各方面因素的考慮,目前各車企對製冷劑的選擇出現一定的分化。其中美系通用、福特以及法系 PSA 等都主要採用 R-1234yf 製冷劑,而德系戴姆勒、大眾和寶馬等公司主要採用 CO2 製冷劑。

3、 熱泵空調核心零部件競爭格局

新能源車熱泵空調零部件眾多,新能源車熱泵空調主要由電動壓縮機、電子膨脹閥、四通換向閥、換熱器(蒸發器或冷凝器)、管路總成、儲液器、控制器、鼓風機等其他零部件構成。其中,電動壓縮機、電子膨脹閥和電磁四通換向閥、換熱器、管路總成是熱泵空調的核心零部件。

電動壓縮機主要由電動機和壓縮機構成,主要用於對製冷劑進行壓縮和循環使用,根據壓縮機種類的不同,電動壓縮機可分為渦旋式、斜盤式和旋葉氏,渦旋式壓縮機憑藉著效率高、噪聲小、運轉平穩、成本低等優點,成為目前國內新能源車電動壓縮機的主流。

電磁四通換向閥由電磁閥和四通換向閥構成,通過改變製冷劑在管道中的流向,實現製冷模式和制熱模式的切換,是熱泵空調實現製冷制熱一體化的關鍵。經電動壓縮機初步處理的製冷劑,需通過四通換向閥,到達車內換熱器或車外換熱器進行二次處理。

熱泵空調換熱器主要用於熱量轉換,製冷模式下,氣體流經四通換向閥後,進入車外換熱器,此時車外換熱器作為冷凝器對製冷劑進行降溫降壓。隨後,製冷劑流經車內換熱器時,車內換熱器作為蒸發器,將霧化製冷劑蒸發,實現車內降溫。制熱模式下,氣體流經四通換向閥後,進入車內換熱器,此時車內換熱器作為冷凝器對製冷劑進行降溫降壓,對車內釋放熱量。隨後,製冷劑流經車外換熱器時,車外換熱器作為蒸發器,將製冷劑加熱蒸發。

電子膨脹閥主要用於智能調節製冷劑的流量,溫度傳感器將蒸發器溫度情況發送給空調電腦,空調電腦經過分析,改變流經電子膨脹閥的製冷劑流量,熱泵空調的電子膨脹閥與燃油車空調內的熱力膨脹閥相對應。

新能源車空調管路主要用於輸送氣態或液態製冷劑,根據製冷劑種類不同、溫度不同、壓強不同,需要配置不同空調管路。在熱泵空調系統高壓側需要安裝高壓管路,低壓側安裝低壓管路。根據製冷劑輸送過程,高壓側為電動壓縮機到儲液乾燥器部分,低壓側為儲液乾燥器到電動壓縮機部分。

儲液乾燥器主要由儲液罐、乾燥劑、過濾器構成。其中儲液罐用於臨時存儲高壓液態製冷劑,根據蒸發器工況,隨時調節供應製冷劑。乾燥劑主要用於吸收製冷劑中的水分,減少水對金屬的腐蝕和對膨脹閥的堵塞。過濾器主要用於對維修、製造製冷系統時未處理乾淨的雜物進行過濾,避免管道堵塞和金屬腐蝕。

空調控制器用於聯結熱泵空調的各個零部件,通過傳感器,空調控制器能夠獲取空調系統的運行情況。另一方面,空調控制器通過 CAN 與空調控制面板進行通訊,收到駕駛員的指令要求,對空調系統進行調節。

熱泵空調製冷劑是實現對車內溫度調節的媒介,通過改變製冷劑溫度,即放熱或吸熱過程,實現對車內環境熱量的吸收或釋放。目前熱泵空調製冷劑主要包括 R-134a、R-1234yf以及R744(CO2),R-134a 製冷劑由於溫室效應較強被逐步淘汰,CO2 未來有望成為熱泵空調主流製冷劑。

傳感器是熱泵空調系統內用於監測部分管路溫度、壓力的零部件,通過將溫度、壓力數據進行反饋,輔助實現對熱泵空調運行的智能調節。

3.1 電動壓縮機:海外龍頭為主,國內進入合資車企配套份額較低

汽車空調壓縮機技術路線主要包括斜盤式、旋葉式以及渦旋式三種。斜盤式壓縮機是傳統汽車的主導技術路線,工藝成熟,成本低,效率較高,佔據了傳統汽車的主流市場份額;旋葉式壓縮機體積和質量小,更適用於微型車中使用;渦旋式壓縮機沒有往復運動,效率比較高,且噪聲小、運轉平穩,但對工藝要求相對更高。

在新能源汽車上,由於沒有燃油發動機,為配合高速電機的運轉,渦旋式電動壓縮機成為主流技術路線,主要因為其具備的高效率和高轉速承受力。同時渦旋式電動壓縮機可以通過電控單元調節電機的速度以提高空調系統效能,降低整體能耗,因而更適合新能源汽車使用。

按照電驅動方式的不同,電動壓縮機又可以進一步區分為獨立式、非獨立式以及混合驅動式三種類型。獨立式電動壓縮機由電動汽車電機直接帶動空調壓縮機製冷,可以使之在恆定轉速下運行,不會受整車運行狀況影響,結構緊湊,適用範圍較大。非獨立式壓縮機通過帶輪由驅動電動機帶動,但不能獨立控制,且對整車動力影響較大。混合驅動式則主要是運用於混合動力車型。整體而言,獨立式和混合驅動式是電動壓縮機的主流技術路線。

從汽車空調壓縮機的整體競爭格局來看,全球市場集中度已經較高。汽車空調市場份額靠前的供應商主要有日本電裝、日本三電、漢拿、奧特佳以及法雷奧等,市場份額分別達到 32%、21%、14%、9%和 9%,合計市場份額達到 85%。

從配套客戶情況來看,包括電裝、三電、漢拿以及法雷奧等在內的國際龍頭,下遊客戶基本涵蓋德系、日系、美系等主流整車廠商,配套範圍較大,奧特佳則主要配套國內自主品牌客戶為主。

在配套方式上,海外龍頭供應商在單獨配套汽車空調壓縮機的基礎上將壓縮機產品集中到汽車空調總成、冷卻模塊總成等汽車熱管理總成產品中,以提升產品的附加值。由此,電裝、漢拿、法雷奧等供應商不單是全球汽車空調壓縮機的主要供應商,也是全球汽車熱管理行業的龍頭公司。

在電動壓縮機領域,海外龍頭公司領先程度較大。從市場份額的情況來看,海外龍頭公司電裝、三電以及漢拿分別佔據了 55%、15%和 14%左右的市場份額,合計達到約 84%;國內公司中奧特佳佔據了約 7%的市場份額,與海外公司仍存在一定的差距。

從技術路線上來看,日本電裝作為全球領先的壓縮機供應商,其電動壓縮機技術同樣處於全球領先位置,在技術路線上覆蓋獨立式、混合驅動式等多種路線,下遊配套豐田、本田、大眾、戴姆勒、現代等多個整車廠的純電動及混動車型。日本三電、法雷奧等公司也在電動渦旋式壓縮機領域具有較深的技術積累,進而佔據了較大的市場份額。

國內公司中,奧特佳布局電動渦旋式壓縮機的領域,並將電機、控制器與壓縮機組成整體進行開發,使之成為新能源車的重要執行單元。

國內汽車空調壓縮機供應商主要可以分為合資品牌和自主品牌兩類,其中合資品牌市場佔有率 60%左右,自主品牌市佔率在 40%左右。合資品牌主要包括上海馬勒(原上海三電貝洱)、漢拿偉世通(上海)、煙臺首鋼豐田等公司,自主品牌主要包括奧特佳、牡丹江富通以及重慶建設等公司。

合資品牌中,上海馬勒是由華域汽車與德國馬勒共同出資成立的合資公司,主要從事汽車空調系統、發動機冷卻模塊及組件、新能源產品的研製銷售。上海馬勒在國內汽車空調壓縮機領域處於較為領先的位置,主要客戶包括上汽集團、上汽大眾、上汽通用、一汽大眾、華晨寶馬等。漢拿偉世通(上海)目前是由韓國漢拿公司控股的零部件企業,其汽車空調壓縮機下遊客戶主要包括通用、福特、本田、日產等整車廠。煙臺首鋼豐田是由首鋼集團、電裝、豐田以及煙臺東星等 4 家公司合資成立的汽車空調壓縮機製造商,下遊客戶主要包括豐田和本田等。

自主品牌中,奧特佳是國內最大的汽車空調壓縮機供應商,2019 年其壓縮機銷售量達到 530.8 萬臺,市佔率 21%左右。奧特佳的下遊客戶以自主品牌客戶為主,主要包括上汽通用五菱、比亞迪、奇瑞汽車、吉利汽車等,同時積極拓展合資品牌客戶。牡丹江富通汽車空調壓縮機下遊客戶主要包括漢拿偉世通(南昌)、陝重汽等,2016 年奧特佳完成對牡丹江富通的收購。重慶建設是一家國有控股的汽車空調壓縮機供應商,具備年產 300 萬套車用空調壓縮機的產能,下遊客戶主要包括長安汽車、長安福特、長城汽車、江淮汽車、吉利汽車等。

國內電動壓縮機領域,主要供應商也積極布局。2018 年底,馬勒中國在常熟增設研發中心,大力開發電動交通創新方案,並在蘇州籤署三期廠房假設,專門用於電動壓縮機的生產。奧特佳立足於本土市場,電動壓縮機產品主要配套自主車企。

目前全球領先的電動壓縮機供應商主要包括日本電裝、日本三電、韓國漢拿、法雷奧以及國內的奧特佳,因此包括特斯拉以及大眾集團在內的電動壓縮機供應商主要以這些龍頭公司為主。

特斯拉的電動壓縮機供應商主要為日本電裝以及韓國漢拿配套,其中電裝主要配套 Model S 以及Model Y,漢拿主要配套 Model X 以及 Model 3。大眾集團的電動壓縮機供應商包括法雷奧、日本電裝、日本三電以及奧特佳等。其中法雷奧配套大眾歐洲高爾夫等車型,電裝配套高爾夫、帕薩特、邁騰等多個車型;三電配套大眾朗逸純電車型等;在大眾 MEB 平臺方面,預計未來也將延續原先主要的電動壓縮機供應商。

整體而言,電動壓縮機的頭部供應商憑藉先進的產品技術和良好的產品品質,佔據了頭部整車廠的主要市場份額。

3.2 電子膨脹閥、四通換向閥:國內自主企業三花智控份額較高

全球電子膨脹閥的市場集中度較高,自主品牌和外資品牌均佔據了重要的市場份額。國內電子膨脹閥供應商主要包括三花智控和盾安環境,海外供應商主要包括日本不二工機、日本鷺宮、丹弗斯、派克等。從市場份額上來看,三花智控、不二工機、盾安環境三家公司分別佔據了全球電子膨脹閥近 39%、33%和 18%的市場份額,合計約 90%,市場份額高度集中。

三花智控目前是全球領先的熱管理系統產品供應商,產品覆蓋製冷空調電器零部件及汽車零部件兩大行業。公司汽車電子膨脹閥下遊客戶涵蓋法雷奧、馬勒、大眾、奔馳、寶馬、沃爾沃、豐田、通用、吉利、比亞迪、上汽等全球主流整車廠以及一級零部件供應商。不二工機(FUJIKOKI)總部位於日本,是全球著名的家用、商用以及車用空調系統電控和機械類閥門製造廠商。

不二工機在全球設有 11 處生產基地,其中 6 個位於日本本土以外,產品包括汽車空調熱力膨脹閥、截止閥、電子膨脹閥等各種閥類及控制器等。不二工機下遊客戶涵蓋日系、韓系、歐系、美系以及中國等各大市場。

國內電子膨脹閥主要由三花智控、不二工機、盾安環境和佛山華鷺(日本鷺宮子公司)四家公司所佔據,基本佔據全部市場。具體來看,三花智控和不二工機基本佔據了 40%的市場份額。

四通換向閥最早由美國蘭科公司於上世紀 50 年代發明,之後全球四通換向閥市場基本都由蘭科公司佔據。國內公司三花智控在 1990 年代研製成功四通換向閥,並實現量產。憑藉技術進步以及成本優勢,以三花智控為代表的公司逐步進入全球市場四通換向閥市場;2007 年,三花智控收購蘭科公司,逐步成為全球領先的四通換向閥供應商。

目前,在全球電磁四通換向閥市場中,三花智控和盾安環境佔據雙寡頭的位置,市場份額分別達到約 49%和 40%,處於絕對領先的位置。

在汽車熱泵空調領域,電磁四通換向閥的主要供應商為三花智控旗下三花汽零、日本的不二工機、日本 TGK、德國埃格霍夫等。日本 TGK 是一家主要從事主要生產汽車空調部件和汽車控制系統部件的公司,市場主要集中於日本、韓國、中國及歐洲。德國埃格霍夫主要生產汽車空調部件生產,產品主要供應歐洲市場和中國市場。三花智控在汽車熱泵空調的電磁四通換向閥領域也處於領先的地位,全球市佔率超過 50%。

3.3 換熱器:國內企業逐步進入國際車企配套

國外新能源車熱泵空調換熱器市場主要生產企業有德國貝洱、日本康奈可、日本電裝、美國德爾福和法國法雷奧。這些公司大多為綜合性汽車零部件企業,業務除換熱器外,還覆蓋了電動壓縮機、熱泵空調系統等產品,如日本電裝、韓國翰昂等。個別企業專注於汽車熱管理零部件,比如德國貝洱主營汽車空調和發動機的冷卻產品,2013 年貝洱熱管理業務被馬勒收購。

多數熱泵空調換熱器企業下遊客戶以本地車企為主,比如德國貝洱為奔馳、寶馬、大眾等德系車企供應,日本電裝是日本豐田的供應商,法國法雷奧的熱泵換熱器主要供給法國 PSA 和法國雷諾。部分熱泵空調換熱器生產企業下遊客戶在本地車企的基礎上有所拓展,比如日本康奈可在日產的基礎上,拓展了多個國際客戶,如通用、寶馬、福特等,由於韓國缺少本地知名車企,韓國翰昂熱泵換熱器產品主要供給國際大型車企,如福特、通用、寶馬和大眾。

國內新能源車熱泵空調換熱器市場主要生產企業有兩類,一是內資汽車零部件廠商,包括銀輪、揚州水箱、山東厚豐、長江電工等,二是合資換熱器生產商,主要包括上海貝洱、天津電裝、上海德爾福、富奧翰昂等。

內資企業是國內汽車熱泵空調換熱器產品的一大主力,銀輪股份是國內熱泵空調換熱器企業,在熱泵空調換熱器領域生產多種產品,包括冷凝器、蒸發器等。山東厚豐是一家專門生產汽車熱管理產品的企業,除換熱器外,產品還包括新能源車空調模塊、散熱器等。

我國熱泵空調換熱器供應商除了國內客戶外逐步拓展至海外客戶。如銀輪股份 2020 年 3 月拿到上海特斯拉汽車熱交換模塊訂單,彰顯了公司在國內熱交換領域的領先地位。

合資熱泵換熱器廠商主要由國際換熱器巨頭和國內的車企或汽車零部件公司組建,與車企共同組建的合資企業有東風貝洱、一汽法雷奧。與汽車零部件公司共同組建的合資企業有電裝富奧、上海德爾福。

3.4 熱泵空調管路:國內企業技術突破,有望佔據一定市場份額

新能源車熱泵空調的管路分為高壓管路、低壓管路。在熱泵空調系統高壓側需要安裝高壓管路,低壓側安裝低壓管路。根據製冷劑輸送過程,高壓側為電動壓縮機到儲液乾燥器部分,低壓側為儲液乾燥器到電動壓縮機部分。

海外汽車空調管路的供應商主要以汽車熱管理部件的龍頭企業為主,全球汽車熱管理部件的龍頭公司主要包括電裝、馬勒貝洱、法雷奧、漢拿、大陸集團、伊頓、馬瑞利等公司,下遊客戶涵蓋了全球主流的整車廠商。康迪泰克是大陸旗下公司,主營各類汽車管路產品,包括汽車空調管路、連接件、軟管總成、硬管總成等。

國內從事汽車空調管路業務的公司包括克來機電、騰龍股份、上海汽車空調配件(SAAA)、康迪泰克大洋管件(長春)、常州盛世達、漢拿偉世通空調(南昌)等公司,其中多家公司是海外零部件公司在國內的合資公司。

騰龍股份下遊客戶包括神龍汽車、五菱、本田、比亞迪等整車廠,法雷奧、貝洱、偉世通等汽車零部件公司。煙臺東星是內資企業,主營汽車管路,下遊主要客戶為廣汽本田、鄭州日產、上海通用等整車企業。

SAAA 是中外合資企業,主營汽車空調管路、發動機吸油管和動力轉向管。下遊主要客戶有整車廠商,包括上海通用、一汽大眾、神龍汽車、上海汽車、奇瑞汽車,以及汽車零配件供應商,如德爾福、貝洱。

克來機電是新進入汽車空調管路市場的企業,2019 年,克來機電組建了二氧化碳空調管路研發團隊,並實現技術突破,目前正在募資建設二氧化碳空調管路項目生產線。克來機電主營是汽車零配件及汽車自動化設備,下遊客戶包括整車廠商和汽車零部件公司兩大類,其中以大眾系、博世系、延鋒江森公司為主。

康迪泰克是大陸集團的合資企業,同時是一汽大眾關聯公司,主營汽車空調管路、燃油管路等管路產品。下遊主要客戶包括大眾、一汽轎車、奔馳、寶馬等乘用車企業,以及林德叉車、阿特拉斯等工程用車廠商。

盛士達由上海大眾、易通機械等企業合資成立,主營產品相比其他汽車空調管路企業更為寬泛,包括汽車空調管、汽車配件、傳感器等。偉世通南昌由江鈴和漢拿偉世通合資成立,主營汽車空調系統和汽車空調管路。下遊客戶包括江鈴、長安福特、奔馳等整車廠,以及偉世通、南方英特等。電裝在天津設立了子公司天津電裝,主營汽車空調管路。隨著業務規模擴大,電裝在廣州等地設立分公司擴大產能。電裝空調管路下遊客戶主要為日系車企,如本田、豐田等。

熱泵空調使用二氧化碳製冷劑是未來發展趨勢,將二氧化碳作為製冷劑會對熱泵空調系統的管路等零部件要求較高,比如,管路運行工作壓力是傳統空調系統的 10 倍以上。因此,二氧化碳空調管路產品大多處於研究開發階段,目前二氧化碳空調管路市場仍處於發展初期。

2019 年克來機電子公司上海眾源組建了二氧化碳熱泵空調管路系統的研發團隊,該團隊研發的新產品能夠目前二氧化碳管路系統存在的二氧化碳洩露問題。2020 年 1 月,眾源募集資金準備建設二氧化碳空調管項目,預計達產後,產能可達 5 萬套/年。

騰龍股份是國內汽車空調管路龍頭,2020 年 6 月,開始募集資金擴大汽車空調管路產能,同時布局二氧化碳汽車空調管路技術,為公司未來管路產品的擴張打下基礎。

康迪泰克開發的二氧化碳空調管路產品已在國外實現量產,並通過主機廠的審核。目前,康迪泰克已經與德國本土主機廠籤訂二氧化碳空調管路協議,並在部分車型上實現批量應用。

4 、國內企業在熱泵空調核心零部件布局

新能源車熱泵空調系統結構相對複雜,技術難度較大,對供應商的綜合實力要求更高。在國際供應商中,電裝、法雷奧、馬勒、翰昂等熱管理巨頭均已經推出相關熱泵空調產品,並配套相關車型。國內公司中,汽車熱管理領域中包括三花智控、銀輪股份、奧特佳、克來機電、華域汽車等公司在內的零部件公司積極布局熱泵空調系統。各家公司結合自身的競爭優勢,布局熱泵空調系統產業鏈的各個環節;部分公司則逐步拓展熱泵空調系統整體產品的研製。

國內熱泵空調系統產品供應商已逐步進入下遊客戶配套體系。

三花智控以電子膨脹閥、四通換向閥等為熱泵空調系統的核心產品,下遊已經進入特斯拉、通用汽車等整車企業配套,同時公司電子膨脹閥等產品還進入法雷奧、馬勒等熱泵空調一級供應商體系,間接為下遊整車企業供應熱泵空調零部件產品。

銀輪股份在基於換熱器領域的技術優勢,換熱模塊已經進入特斯拉供應鏈,同時公司自主研製熱泵系統產品,目前已經獲得了江鈴新能源車 GSE 熱泵空調、吉利 PMA-2 平臺(SMART 車型)熱泵空調項目定點。

奧特佳是國內和全球領先的汽車空調壓縮機供應商,目前其電動壓縮機產品下遊進入德國大眾MEB 平臺的的歐洲供應鏈。

克來機電主要拓展 CO2 空調系統管路產品,目前大眾汽車正積極推動 CO2 空調製冷劑的使用,未來 MEB 平臺 ID 系列電動車都將採用 CO2 空調製冷劑。大眾汽車是克來機電的核心客戶,公司未來有望進入大眾 MEB 平臺配套。

華域汽車旗下的華域三電的熱泵空調系統已較為成熟,目前已經配套榮威 Ei5、MARVEL X 等車型。

5 主要投資策略

新能源汽車的發展催生了熱泵空調系統市場,未來在隨著新能源車銷量規模的擴大,新能源車熱泵空調市場份額有望逐漸提升,布局熱泵空調零部件公司有望受益,國內企業有望通過部件的競爭優勢和客戶的配套優勢獲得一定市場空間,其盈利和估值有望雙升。

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(報告觀點屬於原作者,僅供參考。報告來源:東方證券)

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