板塊介紹

汽車系由成千上萬(wàn)個(gè)不同功能、不同材料的零部件組成的智能系統(tǒng)，且不同零部件的工作運(yùn)行溫度和材料耐受溫度均存在一定差異。汽車熱管理系統(tǒng)的主要作用就是通過(guò)加熱、保溫、散熱等方式，使得不同零部件在合適的溫度下工作，以保障汽車的功能安全和使用壽命。

由于新能源汽車與傳統(tǒng)燃油汽車存在構(gòu)造上的差異，新能源汽車熱管理系統(tǒng)的覆蓋范圍、實(shí)現(xiàn)方式相較傳統(tǒng)燃油汽車發(fā)生了較大改變，其對(duì)于零部件節(jié)能性、安全性等方面的要求相對(duì)更高。新能源汽車電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)的主要功能包括在電池溫度較高時(shí)進(jìn)行有效散熱，防止產(chǎn)生熱失控事故；在電池溫度較低時(shí)進(jìn)行預(yù)熱，提升電池溫度，確保低溫下的充電、放電性能和安全性；減小電池組內(nèi)的溫度差異，抑制局部熱區(qū)的形成，防止高溫位臵處電池過(guò)快衰減，降低電池組整體壽命。

傳統(tǒng)汽車的熱管理系統(tǒng)：

1、汽車空調(diào)系統(tǒng)包括壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器、膨脹閥等，用于車艙升降溫。通常利用發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)制冷，同時(shí)利用發(fā)動(dòng)機(jī)余熱實(shí)現(xiàn)空調(diào)制熱。

2、其他熱管理系統(tǒng)主要指發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器系統(tǒng)的降溫，主要包括對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱、機(jī)油、潤(rùn)滑油和排氣再循環(huán)（EGR）的冷卻等。

新能源汽車的熱管理系統(tǒng)：

1、汽車空調(diào)系統(tǒng)除了包括傳統(tǒng)的制冷系統(tǒng)，還需要增加 PTC 或者熱泵等制熱零部件用來(lái)冬天供暖，因?yàn)殡妱?dòng)車沒(méi)有發(fā)動(dòng)機(jī)余熱可以利用。

2、其他熱管理系統(tǒng)主要包括電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)、電機(jī)電控及大功率電器件熱管理系統(tǒng)、減速器熱管理系統(tǒng)。

3、插電式混合動(dòng)力汽車（PHEV）車型還需要配置發(fā)動(dòng)機(jī)熱管理系統(tǒng)。

產(chǎn)業(yè)鏈

新能汽車熱管理主要技術(shù)

電動(dòng)汽車電池?zé)峁芾砑夹g(shù)：動(dòng)力電池散熱研究可分為空氣散熱、液冷散熱、固體相變材料散熱和熱管散熱等方式，現(xiàn)有主要散熱技術(shù)以前三種為主。

1）空冷式散熱系統(tǒng)：也叫風(fēng)冷式散熱系統(tǒng)?？绽涫降纳岱绞阶顬楹?jiǎn)單，只需要讓空氣流經(jīng)電池表面帶走動(dòng)力電池所產(chǎn)生的熱量，達(dá)到對(duì)動(dòng)力電池組散熱的目的。根據(jù)通風(fēng)措施的不同，空冷式又有自然對(duì)流散熱和強(qiáng)制通風(fēng)散熱兩種方式。當(dāng)前動(dòng)力電池空冷式散熱主要有串聯(lián)式和并聯(lián)式兩種系統(tǒng)。但該種方式效果較差，且很難達(dá)到較高的電池均溫性。

2）液冷式散熱系統(tǒng)：是指制冷劑直接或間接地接觸動(dòng)力電池，然后通過(guò)液態(tài)流體的循環(huán)流動(dòng)把電池包內(nèi)產(chǎn)生的熱量帶走達(dá)到散熱效果的一種散熱系統(tǒng)。制冷劑可以是水、水和乙二醇的混合物、礦物質(zhì)油和R134a 等，這些制冷劑擁有較高的導(dǎo)熱率，可以達(dá)到較好的散熱效果。

3）相變材料式散熱系統(tǒng)：是以相變材料作為傳熱介質(zhì)，利用相變材料在發(fā)生相變時(shí)可以儲(chǔ)能與放能的特性達(dá)到對(duì)動(dòng)力電池低溫加熱與高溫散熱的效果。但相變材料的熱導(dǎo)率比較低，為了改變材料的固有缺陷，人們向相變材料中填充一些金屬材料，例如有些研究中將很薄的鋁板填充到相變材料中從而達(dá)到提高熱導(dǎo)率的目的。為了提高相變材料的熱導(dǎo)率，還有人提出了向相變材料中填充碳纖維、碳納米管等。

其中，液冷是動(dòng)力電池冷卻的主流技術(shù)，其冷卻速度更快、換熱系數(shù)更高。相比其他兩種冷卻方式，液冷式能夠更快更高效地進(jìn)行冷卻，并且體積變化小，可以最低限度影響電池的正常使用，提高電池的使用壽命。但是液冷式對(duì)密封要求高、結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，因此成本較高，下一步的降本提效尤為重要。液冷方式主要以液冷板的形式放置于兩電芯之間。

寧德時(shí)代麒麟電池提升液冷板需求量。首席科學(xué)家吳凱在2022世界動(dòng)力電池大會(huì)——“云上宜賓”高端對(duì)話活動(dòng)上表示，麒麟電池在兩塊電芯的中間加裝液冷板，使相鄰兩塊電芯的熱傳導(dǎo)降低、提升安全性。傳統(tǒng)電池液冷板采用整板結(jié)構(gòu)，置于電池組下方，麒麟電池采用的全新布局方式將大幅提升單車液冷板用量。

新能源汽車熱管理前景分析

相較于傳統(tǒng)汽車，新能源汽車沒(méi)有發(fā)動(dòng)機(jī)，電池電機(jī)電控三大核心系統(tǒng)取代傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)，因此新能源汽車熱管理系統(tǒng)需要新增很多零部件。從公開(kāi)資料顯示，傳統(tǒng)汽車熱管理單車配套價(jià)值量大概在2000元左右，而新能源汽車熱管理系統(tǒng)單車配套價(jià)值量因新增零部件而上升至大概6000元左右。新能源汽車熱管理系統(tǒng)單車配套價(jià)值量是傳統(tǒng)汽車的3倍左右，價(jià)值量明顯提升。根據(jù)機(jī)構(gòu)測(cè)算，一輛售價(jià)10萬(wàn)元的傳統(tǒng)汽車，它的成本約為4萬(wàn)，則熱管理系統(tǒng)成本約占全車成本的5%。

據(jù)機(jī)構(gòu)預(yù)計(jì)2025年新能源車熱管理約1200億元，未來(lái)4年CAGR+30%。