本文主要从技术、市场、主要供应商、整车配套关系等角度对新能源汽车空调系统来进行分析。文章分为四部分:新能源汽车热管理系统概述、新能源汽车空调工作原理、新能源汽车空调产业链以及新能源汽车空调企业格局。
新能源汽车热管理系统包括为驾驶舱乘客提供适宜的温度环境,并使汽车各部件在适合的温度范围工作。广义的汽车热管理包括空调系统和对汽车上其它发热设备的管理,狭义的热管理仅指后者。新能源汽车热管理系统比传统汽车更复杂。传统汽车热管理系统最重要的包含发动机冷却系统和汽车空调系统。新能源汽车不仅包括传统汽车空调系统(插电混合动力汽车还包括发动机冷却系统),而且新增电池、电机等冷却需求。从热管理需求划分的话,新能源车热管理系统最重要的包含电池包环境、功率电子器件、电机散热、汽车空调等。其中最主要的是空调系统与电池热管理系统。
新能源汽车零部件热管理系统的参与厂商大致上可以分为三类:国外传统的热管理供应商、国内传统的热管理供应商与新兴热管理供应商。从技术方面讲,国外传统热管理供应商占优势,但从成本、反应速度来讲,国内的传统、新兴热管理供应商更占优势,且国内部分传统热管理供应商在某些细分零部件领域的技术也已经获得国际客户的认可。
对于电动汽车以及其他拥有高压电源的汽车来说,均能够使用电动压缩机制冷空调系统。该系统的基础原理为,电池组的直流电经逆变器为空调压缩机驱动电动机供电,空调电动机带动压缩机旋转,从而形成制冷循环,产生制冷效果。电动压缩机制冷空调系统相对于传统汽车空调系统的改变量最小,在结构上只是压缩机驱动动力源由发动机变为驱动电动机。电动空调是为电动汽车开发的,与传统汽车空调压缩机最大的区别是自带电机结构驱动和控制器来控制,只需接入电源和控制信号。动力来源于电动汽车电池。燃油汽车空调系统的暖风热源主要由发动机冷却液提供,而电动汽车的暖风系统与之不同。电动汽车空调系统暖风常见的方案包括热泵和PTC电加热器。热泵系统使用专用的双工作腔滑片压缩机、直流无刷电动机和逆变器控制管理系统。PTC电加热器则利用PTC热敏电阻元件作为发热源,具有节能、恒温、安全和常规使用的寿命长等特点。空调辅助电加热器可大致分为粘接式陶瓷PTC加热器和金属PTC管状加热器。这些加热器拥有非常良好的节能特性。
新能源汽车空调产业链涉及压缩机、变频器、热交换器等空调部件的制造商以及铜、铝等原材料行业。下游为新能源汽车行业。压缩机是空调的核心部件,是影响空调性能的决定性因素之一。目前,新能源汽车空调压缩机主要依赖进口,供应商主要有美国艾默生(Emerson)、日本日立(Hitachi)和日本松下(Panasonic)等。由于国产电动空调压缩机技术尚不成熟,功率较小,且产量提升需要一段时间,压缩机供应短缺的情况短期内尚会持续,将有可能影响新能源汽车空调的产能。
在新能源汽车空调方面,国内本土企业关键技术缺乏,研发能力有限,大都是移植轿车空调系统,更换下压缩机方式解决,不足以满足现阶段要求。外资企业占有技术优势,但不愿意对国内企业做技术转让。目前新能源汽车用空调市场仍延续传统汽车空调市场格局,整车与空调企业供应关系变化不大。为满足市场需求,国内企业正积极寻求技术突破,并与国际供应商合作,以提高技术水平和生产能力。
新能源汽车空调与下游车企主要有两种配套模式:一种是“标配模式”,另一种是“终端模式”。在新能源汽车空调压缩机系统领域,国内主流企业类型及与车企的合作伙伴关系主要有外资品牌与国内整车企业合作、国内汽车零部件企业与国外空调品牌合资、国内整车企业收购国外空调企业、国内整车企业控股国内空调企业、国内整车企业与国内空调企业签订战略合作协议以及国内汽车零部件及传统空调企业进入空调领域。这些合作模式为新能源汽车空调系统提供了多样化的选择,有助于满足多种车型的需求。
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