盖世汽车研究院：中国新能源汽车热管理市场与技术展望

2024年6月25日，在2024第二届新能源汽车热管理论坛上，盖世汽车研究院数据分析师冯胜指出，新能源汽车热管理对于保障整车安全性、能耗及动力输出至关重要。随着新能源汽车的普及，热管理市场规模预计将在2025年突破千亿大关。当前，行业参与者主要包括国际巨头、国内系统及部件供应商和传统家电企业，竞争日趋激烈。

冯胜强调了新能源汽车与传统燃油车在热管理上的差异，指出新能源汽车热管理单车价值量大幅上升。在热管理技术方面，液冷技术目前占据主流，同时新兴的静默式冷却技术有望解决高倍快充下电池冷却问题。此外，未来余热一体化热泵和热舒适型座舱热管理将成为重要发展方向。

冯 胜 | 盖世汽车研究院数据分析师

以下为演讲内容整理：

发展背景

新能源汽车热管理至关重要，其核心三电系统对温度极为敏感，直接关系到车辆的安全性、能耗和动力输出。电机电控系统的永磁体在高温下可能退磁，影响输出；电控元件在高温下可能失效。动力电池的工作温度需在15至35度之间，超出此范围可能导致性能下降、续航里程衰减或热失控，威胁整车安全。此外，由于新能源汽车无发动机或发动机非持续工作，在寒冷环境下需消耗电池电能进行座舱加热，进而影响续航。因此，新能源汽车热管理势在必行。

新能源汽车与传统燃油车在热管理上存在显著差异。新能源汽车增加了制热需求和核心三电系统的热管理，因此热管理系统新增了电动压缩机、电池冷板、阀类等部件，从而大幅提升了单车热管理的价值量。从燃油车到电动车，热管理成本从约2千元增长至6-7千元，而采用二氧化碳热泵空调的系统成本甚至可能超过万元。

随着新能源汽车量的增长和单车价值的提升，热管理市场规模预计将持续扩大。据盖世汽车研究院预测，到2025年，新能源汽车产量将达到1300万辆，热管理市场规模有望突破1000亿。

图源：盖世汽车研究院

热管理市场参与者可分为三大阵营：国际巨头如法雷奥、博世等，拥有完整的产品线和强大的系统集成能力，正迈向一体化集成热管理方案提供商；国内企业多从核心单品出发，逐步拓展产品线，向系统集成开发商转变；传统白色家电企业如美的、海信、格力等，凭借在家电行业的技术积累，通过投资或收购进入新能源汽车热管理产业。

目前，热管理行业竞争激烈。盖世汽车研究院正不断完善热管理供应商与车企的匹配关系数据库，预计今年四季度将对外发布，并欢迎各方共同完善。

虽然国家尚未直接针对新能源汽车热管理出台法规或强制措施，但环保法规对汽车热管理产生了显著影响。特别是冷媒的选用方面，自中国1991年加入《蒙特利尔议定书》以来，我国已出台一系列法案以控制并削减有害冷媒的使用。当前，国际上许多国家已禁用R134a这一常用冷媒，我国今年也开始限制其使用，并计划逐步削减其用量。此外，欧盟去年发布的PFAS法案旨在削减对人类或动物有害的物质，尽管我们的冷媒不在其列，但R134a的中间降解产物可能被纳入其中，未来可能在欧盟被禁用，进而可能影响全球。这些法规对新能源汽车热管理的影响不容忽视。

现状分析

对于新能源汽车热管理的现状分析，主要聚焦于电池热管理这一核心领域。电池的理想工作区间为15至35度，过高或过低的温度均会影响电池的安全、性能和能耗。为实现电池温度的适宜控制，目前采用的主要冷却方式包括风冷、液冷、冷媒直冷和相变材料。

其中，液冷方案因其高效稳定的冷却能力成为主流，多家企业如宁德时代、上汽集团等已对液冷方案进行了升级优化。加热策略则分为外部加热和内部加热，外部加热中PTC方案成本低但能耗也较低，而热棒方案则技术成本高但能耗更优。内部加热作为辅助手段，如深蓝和比亚迪采用的高频脉冲加热技术，能有效提升整车性能。这些技术进展为新能源汽车热管理提供了多样化且高效的解决方案。

关于电机电控的热管理方式，目前油冷是主流，部分中高端和性能车型采用油冷与液冷的复合冷却方式。从市场占比看，油冷占据主导地位，液冷紧随其后，而风冷的应用在减少。具体案例中，Model 3、华为、小米、比亚迪等品牌的电机和减速器均采用主动油冷方案，其中比亚迪采用多喷油嘴设计实现精准降温。蓝鲸iDD则采用油水复合方案，外部水套强化冷却，内部油冷。

图源：盖世汽车研究院

对于新能源座舱采暖，因无发动机热源，目前主要有PTC和热泵两种方案。PTC成本低、反应快但电耗大，影响续航。热泵通过吸收外界热量产热，分为直接式和间接式，适用于中高端车型，但成本较高。然而，随着技术普及和成本降低，热泵的渗透率正逐步提高，特斯拉、比亚迪、极氪等企业已在车型上标配热泵。预计未来热泵将成为中高端车型的标配，并逐步下探至20万以下车型。从2020年至2022年，热泵在纯电车型中的渗透率增长迅速，预计2025年将超过50%。

趋势展望

对于热管理系统的未来展望，盖世汽车研究院预测，余热一体化热泵将成为重要发展方向。热管理系统的发展经历了从PTC独立系统到PTC与热泵配合，再到余热一体化热泵的三个阶段。这一演进体现了从独立系统到高效能量利用的转变。

特斯拉的热管理方案经历了从分立式到增加热耦合、集成式储液罐，再到modelY的热泵方案，实现了电机电控、电池与座舱的热耦合，极大提升了热量利用效率。比亚迪的热管理发展也展示了从分立到集成的趋势，通过集成模块实现多余热量的有效利用。

未来，分散的阀系可能逐步集成为热管理集成模块，如特斯拉的八通阀、华为TMS及吉利的多合一模块等，这些集成模块将减少管道、优化前舱空间布局，同时减少振动、提升NVH性能。

随着新能源汽车800伏系统的快速发展，对热管理系统提出了新的要求。高速充电导致发热量增加，需要更强散热能力和更快响应速度的热管理系统。目前，包括压缩机、PTC在内的核心零部件已实现了800伏的开发和应用，多家企业已推出或应用800伏的压缩机和PTC产品。

在高倍快充背景下，浸没式电池冷却被视作新一代高效冷却方案。高倍充电时，电芯产热剧增，传统液冷方案虽能缓解发热问题，但电芯温度一致性仍是挑战。浸没式冷却通过全方位冷却电芯，能有效解决此问题，通过优化冷却液流动，确保电芯温度均衡一致。此外，阻燃流体能提升电池安全性。

图源：盖世汽车研究院

关于冷媒，二氧化碳冷媒因其环保和出色的热管理性能受到关注。相较于面临禁用风险的R134a和成本较高的R1234yf，二氧化碳冷媒具有更好的应用前景。尤其是R744冷媒，其低温制热性能优异，有望成为未来替代方案。

从产业链角度看，二氧化碳热泵空调产业链已在国内形成，多家企业参与研发与布局。行业方面，如东风等技术联盟通过产学研合作推动二氧化碳热泵空调发展。

未来，智能舒适性座舱热管理将成为重要趋势。电池和电机电控系统热管理可能趋于同质化，但座舱热管理需考虑乘客个体差异。通过传感器和生物识别技术，可精准识别乘客热管理需求，提供舒适的热管理策略。这不仅能提升乘坐舒适性，还能实现节能效果。

具体而言，通过局部热管理元器件的布置，可快速高效地营造舒适微环境。同时，法雷奥等方案通过主动感知乘客需求，提供精准热管理策略，进一步提升乘坐舒适性和节能效果。

综上，智能舒适性座舱热管理将成为未来发展方向，旨在满足不同乘客的个性化热管理需求，营造舒适环境并降低能耗。

盖世汽车研究院拥有智能驾驶、智能座舱及电气化三大数据库。其中，与本次活动紧密相关的是电气化数据库，其热管理字段正在持续完善中。我们诚挚邀请各位一同参与，共同完善相关字段。此外，“金辑奖”也包含一个热管理模块，热情邀请大家扫码报名参与评选，共同促进汽车产业供应链的繁荣发展。

（以上内容来自盖世汽车研究院数据分析师冯胜于2024年6月25日在2024第二届新能源汽车热管理论坛发表的《中国新能源汽车热管理市场与技术展望》主题演讲。）