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新能源汽车电动空调压缩机市场及重点企业

【摘要】:
一、车用空调压缩机市场 压缩机是空调的关键部件,是影响空调性能的决定性因素之一。空调压缩机是制冷系统心脏,起抽吸、压缩、循环泵的作用。可将压缩机看作制冷剂回路低压端与高压端的接口,将制冷剂从低压侧吸入压缩,使其温度和压力升高、再泵入高压侧,往复循环。 以客车为例,传统客车空调系统多数采用机械驱动的开启活塞式压缩机或螺杆式压缩机。新能源客车空调多数采用变频卧式涡旋压缩机,目前大部分空调生产厂家采购进
一、车用空调压缩机市场
 
压缩机是空调的关键部件,是影响空调性能的决定性因素之一。空调压缩机是制冷系统心脏,起抽吸、压缩、循环泵的作用。可将压缩机看作制冷剂回路低压端与高压端的接口,将制冷剂从低压侧吸入压缩,使其温度和压力升高、再泵入高压侧,往复循环。
 
以客车为例,传统客车空调系统多数采用机械驱动的开启活塞式压缩机或螺杆式压缩机。新能源客车空调多数采用变频卧式涡旋压缩机,目前大部分空调生产厂家采购进口卧式变频涡旋压缩机。
 
国内对变频卧式涡旋压缩机的需求不断增加,给变频卧式涡旋压缩机提供了市场需求。需求量的不断增大使变频卧式涡旋压缩机出现供应短缺的情况。
 
国内卧式涡旋压缩机大部分依赖进口,供应商主要有:美国艾默生(Emerson)、日本日立(Hitachi)和日本松下(Panasonic)。由于目前国产电动空调压缩机技术尚不成熟,功率较小,且产量提升需要一定时间,同时国外进口压缩机价格较高,因而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。
 
乘用车空调压缩机主要包括斜盘式、涡旋式以及旋叶式。
 
斜盘式压缩机是往复式压缩机的主导产品,已经发展多年,工艺比较成熟,主要用在大排量乘用车,能耗高。
涡旋式压缩机没有往复运动,效率比较高,且噪声小、运转平稳,相比于变排量的斜盘式压缩机,成本更低,更适合小排量车。
旋叶式压缩机体积和重量小,易于在狭小的发动机舱内进行布置,适用于微型车。
图表1 乘用车用压缩机类型市场占比
 
 
 
 
二、电动空调压缩机市场
 
电动压缩机由电池提供动力,控制器控制电机转速,进而控制制冷量,调节温度。涡旋式压缩机高效率、高转速承受力,决定了它适合与高速电机配合使用,并且通过电控单元调节电机的速度提高空调系统的能效,更适合在电动汽车上使用,单个价值较高。
 
图表2 传统涡旋式压缩机
 
 
 
图表3 新能源汽车涡旋式压缩机
 
 
按电力驱动的方式将电动空调压缩机分为两类,其一是全电动压缩机,仅由电力驱动,按驱动方式又分为独立式和非独立式;其二是混合驱动压缩机,由发动机和电机混合驱动压缩机,可以在发动机驱动模式和电力驱动模式之间切换,节省汽车能耗。
 
图表4 一般电动空调制冷原理
 
 
独立式电动压缩机、非独立式电动压缩机、混合驱动电动压缩机的关键参数如下表:
 
图表5 不同电动压缩机类型比较
 
 
独立式电动压缩机、非独立式电动压缩机均能满足制冷性能要求,而混合驱动压缩机在发动机模式下,因传动比低,导致制冷量存在不足,难以满足乘客的舒适度要求,因此,电动压缩机制冷量上优于混合驱动压缩机。从重量、尺寸方面比较,独立式电动压缩机优于非独立式电动压缩机。
 
目前,独立式电动压缩机是现有新能源汽车的主要选择。对于独立式全电动空调系统,由电动汽车电机直接带动空调压缩机制冷,使空调压缩机可以在设定的最理想的电动机恒定运转速度下运行,不会受整车运行状况的影响。一般不采用压缩机通过传动带由电动机带动方案。国内外均普遍采用同轴驱动方案,该型式结构紧凑,可以适应更多的汽车平台。
 
图表6 独立式电动压缩机工作原理图
 
 
三、新能源汽车空调产业链重点企业
 
在新能源汽车空调压缩机领域,因其所需的驱动力完全不同,因此技术壁垒非常高。2015年以前,日本企业完全垄断了新能源车空调压缩机市场,连德国老牌厂商比泽尔制冷都难与之抗衡,而后者几乎垄断全球的客车空调压缩机市场。而2015年以后,国内压缩机企业开始发力,技术实力逐渐增强,在市场上的份额也逐渐提升。
 
车用空调压缩机市场方面,国内奥特佳占据较高的市场份额,2016年收购牡丹江富通汽车空调科技股份有限公司100%股份后,大大增加其市场份额。
 
图表7 全球车用空调压缩机市场份额
 
 
国内新能源汽车空调零部件领域,典型企业有三花智控、银轮股份、奥特佳、以及松芝股份等,在细分领域都有拳头产品,市场占有率高,绑定程度紧密。同时,这些传统热管理零部件优秀企业也在积极布局新能源汽车空调业务。
 
近年国内部分优质新能源汽车热管理零部件企业凭借传统零部件原有市场渠道和成本优势,已经成功切入海内外主流新能源车企的供应链。相关热零部件企业在新能源汽车空调方面的产品和配套情况统计如下:(包括电动空调系统其他核心零部件企业)
 
银轮股份:核心产品为热交换器。公司是汽车热交换器龙头,其产品机油冷却器、增压中冷器国内市场占有率高达45%和35%。目前在新能源汽车热管理领域不断加大研发投入,核心产品已经覆盖前端模块、电池冷却器、冷却板、PTC加热器、电子水泵等。目前已经拿到广汽、比亚迪、宁德时代、宇通的订单,且已进入通用的供应链。
 
三花智控:核心产品为电子膨胀阀。2016年公司电子膨胀阀销量全球市场占有率超过16%,国内市场占有率超过37%;除接单特斯拉、通用等国际名企外,在国内已与吉利、上汽、蔚来等新能源汽车厂家建立了战略合作关系。
 
奥特佳:核心产品为电动压缩机。公司已被确定为一汽大众MQB平台5个车型的电动车提供空调电动压缩机,此外,公司被确定为德国大众全球新能源汽车平台MEB的欧洲电动压缩机供货商。2017年11月,公司进入特斯拉的供应链。此外,自主品牌方面,公司为上汽、吉利、比亚迪、蔚来汽车等供应电动压缩机。
 
松芝股份:核心产品为新能源汽车空调系统。已经进入包括宇通客车、中通客车、金龙客车等在内的主流客车厂和公交公司。此外,公司为江淮、长安、蓥石提供新能源乘用车空调系统产品。
 
中鼎股份:核心产品为冷凝管。公司积极布局新能源汽车相关领域,先后收购了在电机、电池控制系统实力突出的AMK,欧洲领先的充电设备运营管理商Green Motion,以及在发动机冷却系统和新能源汽车电池冷却产品领域极具竞争力的Tristone。公司配套车企包括通用、德国大众、丰田和日产等。
 
图表8 新能源汽车空调核心产品典型上市企业