电动车没有发动机余热可用,乘员舱制热成为纯增量环节,目前主流方案是PTC制热,热泵空调则被视为未来趋势。热泵空调通过四通换向阀与双向膨胀阀等阀件切换,实现制冷与采暖的功能转换,这也是它区别于PTC方案的关键增量零部件之一。围绕这条链条,汽车零部件产业链形成了较清晰的分工:阀件企业提供电子膨胀阀、电磁四通换向阀等切换与控制部件,压缩机企业提供电动压缩机作为系统核心,换热器企业提供冷凝器、蒸发器等换热部件,管路总成企业负责连接,最终由整车厂完成热管理系统集成与车型配套。
四通换向阀为什么是热泵的增量件
PTC是"转换热量",把电能直接变成热能;热泵则是"转移热量",用冷媒从车外吸热再送进座舱。PTC方案的增量零部件主要是电阻、陶瓷发热元件等;热泵方案的增量零部件则包括四通换向阀等。热泵的优势是能效系数(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、成本高,低温(低于-10°C)性能差。正是这套"换向+节流"的阀件组合,让同一套系统在制冷与采暖之间切换,因此四通换向阀成为热泵路线相对PTC的典型增量。
上下游各环节的分工
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。从公开的零部件企业布局看,各环节分工如下:
| 环节 | 功能定位 | 代表企业(据公开资料) |
|---|---|---|
| 电动压缩机 | 制冷制热共用核心,热泵系统一套系统运转 | 电装、汉拿、法雷奥、马勒、奥特佳 |
| 电子膨胀阀 | 节流与流量调节 | 三花智控、盾安、不二 |
| 电磁四通换向阀 | 切换制冷与采暖模式 | 三花智控、松芝股份 |
| 换热器 | 冷凝器、蒸发器等换热 | 电装、三花智控、银轮股份 |
| 管路总成 | 系统连接 | 电装、汉拿、法雷奥、马勒、克来机电 |
其中电动压缩机以海外龙头为主,国内进入合资车企的配套份额较低;换热器领域银轮股份已进入特斯拉配套体系;管路总成的国内龙头企业是克来机电。三花智控则在电子膨胀阀、电磁四通换向阀、换热器三个环节均有布局。
阀件环节的技术壁垒
电子膨胀阀技术含量较高:软件上需在外购芯片基础上自研算法并做系统匹配,硬件上要求稳定、密封、控噪,缺乏长期经验积累难以胜任。车用电子膨胀阀三花智控全球市占率第一,市场份额超过50%,竞争对手包括国内的盾安、日本的不二等。新能源汽车通常至少使用2个电子膨胀阀,部分车型会用到6—7个。目前电子膨胀阀渗透率为30%—40%,在新能效要求下预计最终将达到80%—90%。三花智控也是国内在电子膨胀阀环节打破外资壁垒、实现进口替代的厂商,已大量配套北美大客户、比亚迪等客户的量产车型。
常见问题
四通换向阀在热泵空调里起什么作用?
它属于热泵方案相对PTC的增量零部件,与双向膨胀阀等阀件配合,实现制冷和采暖两种功能的快速切换。PTC方案靠电阻、陶瓷发热元件直接产热,不需要这类换向阀件。
热泵空调产业链上,国内企业分别在哪些环节布局?
阀件环节以三花智控为代表,同时布局电子膨胀阀、电磁四通换向阀与换热器;换热器环节有银轮股份,已进入特斯拉配套体系;管路总成环节的国内龙头是克来机电;电动压缩机仍以海外龙头为主,国内配套份额较低。
热泵空调会完全取代PTC吗?
目前国内电车仍以PTC制热为主,主要原因是热泵系统成本短期内难以迅速降低,渗透率提升受限。PTC在零下20多度的环境中仍可稳定工作,但能耗高、会明显降低续航;热泵能效更高,但低温性能较差。两种方案各有适用场景,热泵被视为未来趋势。