电动化趋势下新能源汽车快速发展

目前电动化已经成为汽车行业最主要的趋势之一，各国政府出台相关政策推动，而各家车企也都不同程度的投入到新能源汽车的研发生产中。在政策与产业的联合助力下，新能源汽车发展迅速。2018年中国新能源汽车产量达到127万辆，较2017年同期增长59.95%。随着自主品牌发力新能源，以及在华合资企业纷纷调整新能源车型计划，中国新能源汽车有望迎来进一步的增长。

各国政府积极倡导并推动新能源汽车，部分开始商议制订传统燃油车禁售时间表，我国推出“双积分政策”。随着环境问题的重要性日益提高，部分国家的政府要员以及不同党派在不同场合均表达了对于传统燃油车禁售问题的建议。例如挪威的四个主要政党一致同意从2025年起禁止燃油汽车销售，目前电动汽车在挪威占新出售汽车的24%，全球领先。

我国则在2017年9月底，正式出台《乘用车企业平均燃料消耗量与新能源汽车积分并行管理办法》。“双积分政策”对车企的平均油耗积分和新能源汽车积分作出了明确规定，要求车企承担一定比例的新能源汽车生产义务，不达标的车企，将面临暂停申报汽车目录、停止部分传统汽车车型生产等严厉处罚。双积分政策旨在建立传统汽车反哺新能源汽车发展的长效机制。

当前新能源汽车渗透率仅为4.5%，而乘用车“双积分”政策考核要求2019-2020年新能源积分比例分别达到10%、12%，预计2019-2021年新能源汽车销量年复合增速在40%以上，其中新能源乘用车年复合增速45%左右。

新能源汽车热管理与传统汽车具有明显差异

汽车热管理系统主要用于对汽车动力系统和电力电气系统的温度进行控制，通过散热、保温、加热等手段，使车辆相关系统在合适的温度下运行。传统汽车热管理系统主要包括发动机冷却系统、变速器冷却系统、空调系统等。新能源汽车热管理系统，在传统汽车的基础上还包括对动力系统中动力电池的冷却、电机冷却和电子设备冷却等。因此相比传统汽车，新能源汽车的热管理系统更加复杂，要求更高，根据各部件工作温度要求不同，一般会有空调制冷系统、电机冷却系统和电池温度控制系统、电子设备冷却系统。

当然，由于驱动力来源的不同，传统汽车与新能源汽车的热管理具有明显的差异，如传统汽车的空调系统是利用发动机带动空调压缩机制冷，用发动机余热制热，而新能源汽车采用电动压缩机制冷，电加热设备或热泵空调实现制热等。

热泵空调和液冷模式是未来方向

新能源汽车热管系统产品单车价值相比传统车更高，量价齐升打开一个全新的热管理系统市场。传统燃油车热管理系统产品包括了空调系统里的零部件如压缩机、冷凝器、贮液器、热膨胀阀等，以及动力总成系统冷却中的水泵、散热器、油冷器等。相对于新能源汽车，传统燃油车的热管理系统部件数量要少一点，价格也要低一点。

新能源汽车热管理系统相对于传统燃油车多出了电机电控系统冷却和电池热管理系统，因此对相关部件需求也进一步增加，形成新的产品如电子膨胀阀、带电磁阀的膨胀阀、电池冷却器、电池水冷板、电子水泵、电子水阀等。部分产品升级后，性能更高，价格也相应更贵。

新能源汽车与传统汽车在空调系统在的区别主要在制热系统方面。传统汽车制空调热系统一般利用发动机产生的热量，而电动汽车由于没有发动机，所以一般采用PTC（positive Temperature Coefficient）空气加热器和热泵空调两种方案。

PTC制热原理有两种，一种为PTC风加热器，另一种是PTC水加热器。纯电动汽车一般使用PTC风加热器，这种方式可基于传统汽车空调暖风系统进行改造，应用相对简单。PTC水加热器一般用于插电式混动车型。

热泵空调是采用空气为热源的空调系统，通过该表制冷剂六项实现制冷和制热，热效率更高。主要包括冷凝器、压缩机、蒸发器、四通阀、管路等。与传统空调相比，增加了四通阀等装置，管路更为复杂。由于PTC加热器加热时对动力电池的能量消耗较大，会缩短车辆的续航里程，因此热泵空调是未来的发展方向，在技术不断进步和成本不断下降后，未来热泵空调的渗透率有望大幅提升。

新能源汽车动力电池在进行充放电时，如果散热不均匀，将造成电池组局部温度快速上升，严重时会造成某些电池单体热失控，产生重的事故。而当动力电池处于低温环境中，电池的充放电性能会大大降低，导致电池无法正常工作。

为了使动力电池组保持在合理的温度范围内工作，电池组必须拥有科学和高效的热管理系统。因此，动力电池的热管理对新能源汽车至关重要。目前动力电池系统的热管理主要可分自然冷却、风冷、液冷、直冷为四类，其中自然冷却是被动式的热管理方式，没有加装额外的换热装置，而风冷、液冷、直流是主动式的，这三者的主要区别在于换热介质的不同。

液冷模式采用水冷方式换热，一通过制冷剂将电池的热量带走。整个系统主要包括：电子水泵，换热器，电池散热板，PTC加热器、膨胀水箱。此种方案系统比较复杂，成本比较高。目前主流乘用车性基本采用液冷模式。

从电池发展趋势和供应链角度看，液冷是当前及未来电池冷却的发展方向。由于电池发展的趋势始终朝着能量密度更高的方向迈进，因此电池系统在安全性、寿命等方面的要求将不断提升。液冷方案凭借在换热能力、换热一致性、PACK密封性、NVH以及供应链等方面的优势将有望成为未来主流方向。

来源：前瞻产业研究院

作者：卢正源