相較于傳統燃油車,新能源汽車熱管理新增了動力電池、電驅動等對象,系統架構也發生了較大的變化,單車成本更高。
汽車研究院數據分析師馮勝表示,當前電池液冷成為主流冷卻方案,但快充技術帶來的熱管理挑戰促使行業采用多面冷卻等新技術。此外,熱泵空調因能效優勢在中高端車型中廣泛應用,預計今年滲透率將達50%。
產業現狀:成本激增與政策倒逼
汽車熱管理系統因新增電池、電驅等對象,架構復雜度顯著提升,帶動單車價值量達傳統燃油車的3-4倍。傳統燃油車熱管理價值約2150-2450元,而新能源車型中PTC體系價值升至5850-6050元,熱泵體系(以R134a為例)達7150-7350元,CO?熱泵體系進一步攀升至9550-9950元。增量主要來自電動壓縮機(2500-2700元)、電池冷板(600元)等高價值部件。伴隨國內新能源乘用車銷量快速增長(預計2025年達1580萬輛),疊加單車價值提升,熱管理市場規模將在2025年突破1000億元。

圖源:蓋世汽車
冷媒選擇受環保法規嚴格約束。我國將氫氟碳化物(HFCs)納入全面管控,2029年7月起禁止新申請公告乘用車使用GWP值>150的冷媒(如R134a)。歐盟《PFAS限制提案》亦將影響R1234yf的應用,因其降解產物三氟乙醛屬管控范圍。政策驅動下,行業加速轉向低GWP值冷媒,如R744(CO?)和R290。

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行業競爭格局因跨界者涌入加劇。傳統國際巨頭(、法雷奧等)主導系統集成,國內企業(三花、奧特佳等)憑借單品優勢向系統方案拓展,而美的、格力、海信等家電企業通過收購或自研入局,形成三方競逐態勢。以電動壓縮機為例,2025年Q1弗迪科技(27.1%)、奧特佳(20.1%)、華域三電(11.2%)占據近60%份額,CR10達92.8%,產業集中度極高。

圖源:蓋世汽車
在技術路徑上,電池冷卻以液冷為主流(占比超80%),因換熱效率與均溫性優于風冷;具體來看,電池熱管理中液冷因換熱系數高、均溫性好成為主流方案,寧德時代麒麟電池采用電芯間垂直水冷板(換熱面積擴大4倍)應對快充散熱挑戰,特斯拉4680電池則采用蛇形管+頂部水冷板實現雙面散熱。5C快充進一步催生多面冷卻技術,欣旺達閃充電池實現底部+側面+極柱三向散熱,小米CTB電池雙大面冷卻面積達7.8m²。此外,自加熱技術實現低溫突破,深藍微核高頻脈沖加熱可在-30℃環境下實現4℃/分鐘溫升,比亞迪全場景脈沖技術則通過電池包分區充放電縮短充電時間30%。

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油冷主驅,液冷智駕:雙系統散熱升級
電驅散熱:油冷占比升至63.3%,DriveONE采用定子鐵芯噴淋+轉子軸飛濺的雙主動冷卻,比亞迪直噴油冷方案配置8個可調噴油嘴。長安智電IDD創新油水復合冷卻,定子水套冷卻與轉子油冷協同強化降溫效果。

圖源:蓋世汽車
智駕系統:L3/L4級算力需求催生液冷剛需,華為ADS采用雙循環液冷設計(主回路散熱500W),小鵬XNGP微通道液冷板貼合芯片實現±3℃溫控。

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熱泵空調:能效革命的核心戰場
在新能源汽車熱管理領域,熱泵空調已成為提升整車能效的核心技術路徑。當前行業呈現政企協同推進態勢:企業端,極氪、特斯拉、小米等品牌已實現全系車型熱泵系統標配,比亞迪e平臺3.0亦將其納入標準配置,形成技術普及化趨勢;政策端,國家發改委《推動熱泵行業高質量發展行動方案》明確要求加速熱泵技術在電動汽車智能熱管理中的應用,聚焦電池能量效率與續航能力提升。受雙重驅動影響,預計2025年熱泵空調滲透率將突破50%,其技術演進正沿著集成化方向深化,從機械閥件分散式布局向電子閥集成控制躍遷,最終構建涵蓋電機電控、電池包的整車熱能閉環管理系統,同時CO?冷媒等低溫適應性技術突破與AI智能控制策略研發,正持續拓展熱泵系統的技術邊界。

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冷媒替代:環保與性能的平衡
CO?工質(R744):GWP=1、臨界壓力7.38MPa,低溫性能優勢顯著。-30℃蒸發壓力達1.4MPa,較R134a高83%。但10MPa高壓帶來技術挑戰:壓縮機需強化密封(威靈、奧特佳布局高壓機型),閥系耐壓要求提升(三花開發耐壓12MPa電子膨脹閥)。產業化進程加速:大眾ID系列、奧迪e-tron已搭載,東風聯合三花成立技術聯盟。

圖源:蓋世汽車
前沿方向:冷卻革命與個性化體驗
浸沒式冷卻:SK on展示電池浸沒技術,冷卻液直接接觸電芯表面,5C快充時換熱效率提升40%。法雷奧方案采用阻燃流體,兼具散熱與安全強化。座艙智能舒適:法雷奧Smart Cocoon通過生物傳感器感知心率、穿衣指數,分區溫控節能30%;捷溫Climate Sense™在座椅/門板/方向盤建立微氣候區,能耗降低50%。

圖源:蓋世汽車
未來挑戰與競爭維度
集成化趨勢將提升熱管理系統能效,智能化則通過感知決策執行一體化方案優化能耗;二氧化碳等環保冷媒因低溫性能好、安全性高而受到關注,但國內產業尚處初期,技術成熟度有待提升;此外,浸沒式冷卻、個性化熱舒適性管理等新技術也將推動行業持續發展。
產業面臨三重壁壘:技術瓶頸:CO?熱泵10MPa高壓系統密封可靠性待驗證;法規風險:歐盟PFAS法案可能限制R1234yf降解物,出口車型面臨冷媒二次替代;競爭升維:美的威靈壓縮機切入理想/小鵬供應鏈,傳統巨頭(電裝、翰昂)向一體化方案轉型。競爭焦點從價格戰轉向:系統能效(COP值突破3.0);控制精度(小米SU7實現毫秒級響應);全生命周期成本(R290方案降本20%)。
