相较于传统燃油车,新能源汽车热管理新增了动力电池、电驱动等对象,系统架构也发生了较大的变化,单车成本更高。
盖世汽车研究院数据分析师冯胜表示,当前电池液冷成为主流冷却方案,但快充技术带来的热管理挑战促使行业采用多面冷却等新技术。此外,热泵空调因能效优势在中高端车型中广泛应用,预计今年渗透率将达 50%。
冯胜|盖世汽车研究院数据分析师
以下为演讲内容整理:
产业现状:成本激增与政策倒逼
新能源汽车热管理系统因新增电池、电驱等对象,架构复杂度显著提升,带动单车价值量达传统燃油车的 3-4 倍。传统燃油车热管理价值约 2150-2450 元,而新能源车型中 PTC 体系价值升至 5850-6050 元,热泵体系(以 R134a 为例)达 7150-7350 元,CO ₂热泵体系进一步攀升至 9550-9950 元。增量主要来自电动压缩机(2500-2700 元)、电池冷板(600 元)等高价值部件。伴随国内新能源乘用车销量快速增长(预计 2025 年达 1580 万辆),叠加单车价值提升,热管理市场规模将在 2025 年突破 1000 亿元。
图源:盖世汽车
冷媒选择受环保法规严格约束。我国将氢氟碳化物(HFCs)纳入全面管控,2029 年 7 月起禁止新申请公告乘用车使用 GWP 值>150 的冷媒(如 R134a)。欧盟《PFAS 限制提案》亦将影响 R1234yf 的应用,因其降解产物三氟乙醛属管控范围。政策驱动下,行业加速转向低 GWP 值冷媒,如 R744(CO ₂)和 R290。
行业竞争格局因跨界者涌入加剧。传统国际巨头(博世、法雷奥等)主导系统集成,国内企业(三花、奥特佳等)凭借单品优势向系统方案拓展,而美的、格力、海信等家电企业通过收购或自研入局,形成三方竞逐态势。以电动压缩机为例,2025 年 Q1 弗迪科技(27.1%)、奥特佳(20.1%)、华域三电(11.2%)占据近 60% 份额,CR10 达 92.8%,产业集中度极高。
在技术路径上,电池冷却以液冷为主流(占比超 80%),因换热效率与均温性优于风冷;具体来看,电池热管理中液冷因换热系数高、均温性好成为主流方案,宁德时代麒麟电池采用电芯间垂直水冷板(换热面积扩大 4 倍)应对快充散热挑战,特斯拉 4680 电池则采用蛇形管 + 顶部水冷板实现双面散热。5C 快充进一步催生多面冷却技术,欣旺达闪充电池实现底部 + 侧面 + 极柱三向散热,小米 CTB 电池双大面冷却面积达 7.8m ²。此外,自加热技术实现低温突破,深蓝微核高频脉冲加热可在 -30 ℃环境下实现 4 ℃ / 分钟温升,比亚迪全场景脉冲技术则通过电池包分区充放电缩短充电时间 30%。
油冷主驱,液冷智驾:双系统散热升级
电驱散热:油冷占比升至 63.3%,华为 DriveONE 采用定子铁芯喷淋 + 转子轴飞溅的双主动冷却,比亚迪直喷油冷方案配置 8 个可调喷油嘴。长安智电 IDD 创新油水复合冷却,定子水套冷却与转子油冷协同强化降温效果。
智驾系统:L3/L4 级算力需求催生液冷刚需,华为 ADS 采用双循环液冷设计(主回路散热 500W),小鹏 XNGP 微通道液冷板贴合芯片实现 ± 3 ℃温控。
热泵空调:能效革命的核心战场
在新能源汽车热管理领域,热泵空调已成为提升整车能效的核心技术路径。当前行业呈现政企协同推进态势:企业端,极氪、特斯拉、小米等品牌已实现全系车型热泵系统标配,比亚迪 e 平台 3.0 亦将其纳入标准配置,形成技术普及化趋势;政策端,国家发改委《推动热泵行业高质量发展行动方案》明确要求加速热泵技术在电动汽车智能热管理中的应用,聚焦电池能量效率与续航能力提升。受双重驱动影响,预计 2025 年热泵空调渗透率将突破 50%,其技术演进正沿着集成化方向深化,从机械阀件分散式布局向电子阀集成控制跃迁,最终构建涵盖电机电控、电池包的整车热能闭环管理系统,同时 CO ₂冷媒等低温适应性技术突破与 AI 智能控制策略研发,正持续拓展热泵系统的技术边界。
冷媒替代:环保与性能的平衡
CO ₂工质(R744):GWP=1、临界压力 7.38MPa,低温性能优势显著。-30 ℃蒸发压力达 1.4MPa,较 R134a 高 83%。但 10MPa 高压带来技术挑战:压缩机需强化密封(威灵、奥特佳布局高压机型),阀系耐压要求提升(三花开发耐压 12MPa 电子膨胀阀)。产业化进程加速:大众 ID 系列、奥迪 e-tron 已搭载,东风联合三花成立技术联盟。
前沿方向:冷却革命与个性化体验
浸没式冷却:SK on 展示电池浸没技术,冷却液直接接触电芯表面,5C 快充时换热效率提升 40%。法雷奥方案采用阻燃流体,兼具散热与安全强化。座舱智能舒适:法雷奥 Smart Cocoon 通过生物传感器感知心率、穿衣指数,分区温控节能 30%;捷温 Climate Sense ™在座椅 / 门板 / 方向盘建立微气候区,能耗降低 50%。
未来挑战与竞争维度
集成化趋势将提升热管理系统能效,智能化则通过感知决策执行一体化方案优化能耗;二氧化碳等环保冷媒因低温性能好、安全性高而受到关注,但国内产业尚处初期,技术成熟度有待提升;此外,浸没式冷却、个性化热舒适性管理等新技术也将推动行业持续发展。
产业面临三重壁垒:技术瓶颈:CO ₂热泵 10MPa 高压系统密封可靠性待验证;法规风险:欧盟 PFAS 法案可能限制 R1234yf 降解物,出口车型面临冷媒二次替代;竞争升维:美的威灵压缩机切入理想 / 小鹏供应链,传统巨头(电装、翰昂)向一体化方案转型。竞争焦点从价格战转向:系统能效(COP 值突破 3.0);控制精度(小米 SU7 实现毫秒级响应);全生命周期成本(R290 方案降本 20%)。
(以上内容来自于盖世汽车研究院数据分析师冯胜于 2025 年 6 月 18 日在 2025 第三届新能源汽车热管理论坛上发表的《新能源汽车热管理市场分析及趋势展望》主题演讲。)
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