为什么新能源汽车的热管理系统变化如此之大?

本文以公开资料为基础，仅用于信息交流，不构成任何投资建议。

在过去的两天里，新能源汽车圈的流量被汽车皇帝理解了“2023冬测”争议圈走了。

这个冬测是怎样的测法，不妨自己搜索一下。

引起巨大争议的是测试结果，让每个家庭都有头有脸的新能源主机厂——这里主要指混合动力车型的类别——坐不住了。

首先，华为智能汽车解决方案BU董事长余承东在朋友圈里质疑测试规则的严谨性，并表示“科学与严谨是应该遵循的基本规则”。

长城汽车还表示，检索参考车型的后台数据，发现部分测试结果异常。并宣布将于12月14日在北京举行冬季测试标准质疑交流会议。

随后，吉利控股集团高级副总裁杨学良也在社交媒体上回应说，他不同意汽车皇帝的评价结果。评价过程不科学、不严谨，结论不令人信服，误导消费者。

从智能手机时代流行的评价，长期以来一直受到广大人民群众的喜爱，支持了大量的网络名人V，但也一直存在争议。特别是罗永浩VS王自由第一次世界大战，曾经让外界看到了评价商业模式的深度。

如今，手机评估已经不温不火，新能源汽车领域已经成为一个新的交通阵地。一方面，它显示了工业变化的残酷，另一方面，它也反映了当前汽车领域的商业利益确实很丰富。为了满足饥饿的观众的需求，但也要满足广告商的需求，这尤其容易引起人们的遐想。

当然，这并不是争议爆发的主要原因。

事实上，这不是汽车皇帝第一次做冬季测试，这次引发了巨大的反弹，客观上是不可避免的——由于目前是新能源汽车卷销售周期，评价结果总是有排名，但评价规则和标准不能达成共识，让谁承认他们不好，绝对不好。

事件的背景就是这样的背景。接下来，从投资者的角度来看，这件事实际上为我们提供了一个重要的行业预期差异：在这件事的背后，它实际上反映了一个重要的新能源汽车细分轨道——热管理。

总之，无论谁对谁错，热管这条彩蛋赛道一定是大赢家。

01

新能源热管理系统

近年来，当市场讨论新能源汽车与传统燃油汽车相比的架构创新时，重点是“三电系统”，从今年开始，汽车变得更加智能化，但不得不说，每个人都系统地忽略了一个行业非常重视的细分领域。——热管理系统。

事实上，电池、电机和电气控制是新能源汽车的核心“三电”此外，热管理系统是新能源汽车比燃料汽车变化最大的部分之一（另一个应该是BMS），也是反映新能源汽车性能的核心指标之一。良好的热管理系统可以降低能耗，提高电池安全性和乘客舒适性。

相信开过新能源车的人都有过个人感受。当汽车遇到低温时，“趴窝”，车辆宣传的续航里程直接断腰。为什么会这样？

在低温环境下，一方面，新能源汽车需要直接耗电，而不是用传统燃油汽车的发动机余热加热驾驶舱。另一方面，锂电池由于其电化学特性，在低温环境下的效率将大大降低。我相信每个人都经历过冬天手机断电的情况。因此，低温是新能源汽车的天敌。为了解决这个问题，无论电池技术如何进步，都是无用的。它必须依靠热管理。

首先要回答的问题是，为什么新能源汽车的热管理系统变化如此之大？直率地说，热管理只不过是实现制冷和加热功能。

传统汽车和新能源汽车都需要能源来制冷。这个起点是一样的，但燃油车的发动机余热可以用来加热，所以很容易实现，而新能源加热只能再次消耗能源，底层原理的小差异导致整个热管理系统被迫重建。

因此，与传统汽车相比，新能源汽车的热管理系统相当复杂，可以直观地感受到以下两个结构图的对比。

拆卸时，新能源汽车需要多达三个电路：驾驶舱空调电路、电池电路和电机电气控制电路。

图：燃油车热管理系统：——围绕发动机；资料来源:盖世汽车，光大证券研究所

图:新能源汽车热管理系统:——多达三个回路组成；数据来源：盖世汽车、光大证券研究所

为了深入了解上述结构的变化，我们必须进一步解释上述三个回路。由于涉及更多的技术，时间紧迫的朋友可以直接记住以下粗体内容。

(1)空调回路——基础回路

空调电路作用于驾驶舱，实现驾驶舱内的制冷和加热功能。在制冷部分，原理与燃油汽车基本相同，但燃油汽车的能源来自燃油，电动汽车的能源来自电池，不介绍。但在加热部分，新能源汽车没有余热，必须主动加热。

为了实现主动加热，早期主流采用了相对便宜和简单的PTC方案。虽然英文缩写感觉很高，但它实际上是一个非常简单的电阻原理、基本技术和家庭“小太阳”差别不大。但总的来说，PTC是一种低成本、长寿命、简单的加热方案，但耗电量高，显著降低了新能源汽车的续航里程。

更有前途和快速发展的是热泵技术。对热泵技术的简单理解可以认为是一种双向空调，由压缩机、热泵、换向阀、管道等设备制成，集制冷和加热于一体。与PTC相比，热泵的能效比明显更高。特斯拉的Model是业内第一个使用该技术的人 Y。根据行业测试结果，与PTC相比，热泵的电能消耗可以减少一半。

说到PTC和热泵的细节，就是让大家直观地感受到热管理的技术壁垒很高，也在不断的技术升级中。

图:新能源汽车热泵原理示意图；数据来源: 百度

(2)电池电路

驾驶舱热管理是为了提高乘客的舒适度，而电池热管理完全是为了让电池在最佳状态下工作，或者提高电池“舒适度”，锂电池实际上比人们有更严格的要求，理想的工作温度范围约为20-30度。为此，热管理系统需要建立一个电池电路来进行热管理，以便为核心部件服务。

从结构上看，电池电路设计寄生于空调电路。电池电路通过耦合器连接到空调电路，制冷剂通过耦合器流入，最终通过热交换实现热传导。

(3)电机电控电路

虽然电机电气控制对温度要求相对较低，但也需要热管理，以防止设备温度过高。目前，它通常与电池电路并联，并通过液体冷却进行散热。因此，电机电气控制电路也寄生在空调电路中。

02

千亿成长轨道长期被外资垄断

经过以上分析，我们应该开始了解新能源汽车中热管理系统的重要性，因为它是三电系统的重要外设。

虽然市场讨论不多，但事实上，这个行业规模并不小，而且是一条适当的增长轨道。

与燃油汽车相比，新能源汽车热管理系统使用的零部件数量和价格一起上涨，为了节省空间，制造成本上升，新能源汽车热管理系统的总成本为6000元，是燃油汽车的三倍。

这里有一个简单的计算。假设到2025年，全球新能源汽车的渗透率将达到20%左右，即每年销售2000万辆。与热管理系统相对应的汽车单价为6000元，市场空间为1200亿元（这不是传统燃油汽车的热管理系统市场），到2025年，该行业仍在快速增长。

但令人遗憾的是，国内公司在这一领域做得并不好。

在过去的三年里，我们不断分析新能源汽车产业链。我们可以清楚地看到，中国企业在各个环节基本上都掌握了全球话语权，但这一环节仍然被海外公司垄断。中国著名的热管理汽车公司有三华智能控制和银轮股份，但在整个热管理市场中的份额仍然很低，差距不大。

目前，日本电气装饰、韩国汉昂、德国马勒和法国法雷奥被称为热管理四大巨头，在全球市场占有70%以上的总份额。以日本电气装饰为例，汽车热管理的年收入超过100亿美元，这是一个适当的隐藏冠军。

图:全球汽车热管理市场份额；数据来源:EV Sales

值得进一步说明的是，一般行业集中度高，反映出行业壁垒高。作为一个自由竞争市场，热管理系统最终形成垄断，只能说明这个看似微不足道的行业技术门槛不低，与之前通过拆解电路得出的结论一致。

然而，更令人欣慰的是，近年来，特别是近两年来，宁德时代和比亚迪在电池热管理领域取得了巨大进展，并积累了一个系的核心技术专利。可以预期，随着它们在这一细分中的不断磨砺，通过与主机厂间的不断磨合和矫正，电动汽车(尤其是中低价电动汽车)在极寒天气快速断电的历史有望在未来2-3年内得到指数级的改善甚至完全结束。