乘员舱热管理是新能源车热管理中价值量最高的环节,在整车热管理价值量中占比近六成,其技术升级路线正从PTC制热向热泵空调演进,并进一步向集成化、CO2冷媒方向迭代。竞争壁垒的构建,核心在于电动压缩机、电子膨胀阀等关键零部件的软硬件技术积累与规模化量产能力。
技术路线升级:从PTC到热泵再到集成化
乘员舱制热是新能源车相对传统燃油车的纯增量环节——燃油车可利用发动机余热,而电动车必须新增制热系统。目前主流方案分为两种:
- PTC制热:本质是“转换热量”,将电能直接转化为热能。优势在于成本低、不受环境温度影响,在零下20多度的低温环境也能稳定工作;劣势是能耗高,会明显降低续航里程。目前国内电车仍以PTC制热为主。
- 热泵空调:本质是“转移热量”,利用冷媒从外界环境吸热后搬运至座舱。其能效系数(COP值)比PTC高出2—3倍,可延长20%以上的续航,劣势是管路复杂、成本较高,极低温环境下性能受限。
| 对比维度 | PTC制热 | 热泵空调 |
|---|---|---|
| 工作原理 | 电能转热能 | 冷媒搬运热量 |
| 核心优势 | 低温适应性强、成本低 | 制热效率高、节能 |
| 主要短板 | 能耗高、拉低续航 | 管路复杂、成本高 |
从长期趋势看,热泵空调的制热效率还可通过冷媒迭代进一步提升——由第三代冷媒(R134a)向CO2(R744)等环保冷媒切换,CO2在低温制热性能上表现更佳。同时,热管理系统正走向集成化:PTC加热模式下以PTC加热器为核心、制冷模式下以电动压缩机为核心,是两套系统在运转;而热泵空调制冷制热均以电动压缩机为核心,采用一套系统,集成度更高,有利于提高能效、降低电耗。
竞争壁垒:核心零部件的软硬件门槛
热泵空调的核心零部件包括电动压缩机、电子膨胀阀、四通换向阀、换热器、管路总成等,各环节的竞争壁垒差异明显。
电动压缩机方面,目前以海外龙头为主,国内企业进入合资车企配套体系的份额较低。电子膨胀阀的技术含量较高:软件层面需在外购芯片基础上自行开发算法并进行系统匹配,硬件层面则要求稳定、密封、控噪,缺乏长期经验积累难以胜任。此外,电子膨胀阀的核心是电机部件,电机自制的独门工艺构成核心竞争力,且随着产量规模扩大,成本下降空间可观。换热器、管路总成等环节亦有国内头部企业进入主流配套体系。
常见问题
乘员舱热管理为何价值量占比高?
新能源车热管理单车价值量显著高于传统燃油车,而乘员舱热管理在其中占比近六成。原因在于电动车没有发动机余热可用,制热系统属于全新增量,同时电池、电机等部件的热管理需求也拉高了整体价值量。
PTC和热泵,哪种技术路线会成为主流?
目前国内以PTC制热为主,但考虑到加热效率与系统集成化趋势,热泵空调被认为是未来方向。热泵的能效优势显著,且制热效率仍有提升空间,而PTC的制热效率已接近上限、难以再提高。
企业如何构建热管理竞争壁垒?
关键在于核心零部件的技术积累与量产能力。以电子膨胀阀为例,既需要算法与系统匹配的软件能力,也需要稳定、密封、控噪的硬件工艺,没有长时间经验积累难以胜任;同时,规模化的量产能力决定成本与客户导入能力,是抢占市场先机的关键。