2021年4月29日，新能源情报分析网发布《深度：研判比亚迪e平台 3.0架构及一体化热管理系统技术状态》一文，旨在解读比亚迪在上海车展期间推出的e平台 3.0车型平台解决方案技术特点。在e平台 3.0架构下，引入车身一体化的刀片电池、基于SiC功率器件“8合1”电驱+电控总成、域控制+BYD OS的全新设计技术同时，更是全行业最先应用基于冷媒介质的一体化热管理技术（控制策略）。
在比亚迪官方制作的e平台 3.0宣传片中，提到了“宽域工作温度-摆脱地域限制”这一关键信息点。显然，基于冷媒介质的一体化热管理技术，将会用于那款“0-100公里加速2.9秒”的超级电动四驱车，在寒冷和高温环境都保持较低的能耗状态。
截至目前，基于冷媒介质的一体化热管理系统只出现在e平台 3.0架构展具中。
红色箭头：热泵电动空调压缩机
蓝色箭头：刀片电池前端的冷却/预热管路（一进一出）
黑色箭头：膨胀压力调节阀体
白色箭头：一体化热管理控制集成模块
黄色箭头：一体化热管理控制集成模块的冷/热量交换器
绿色箭头：“8合1”电驱+电控系统冷却管路
比亚迪e平台 3.0的一体化热管理（冷媒介质）技术，是以热泵电动空调压缩机为基础，一体化热管理控制模组为核心，对产生的“冷量”或“热量”再分配至不同需求单位（驾驶舱、刀片电池、电驱动）。
以比亚迪汉EV为广泛代表车型，动力电池热管理控制系统高温散热流程如下：
电动空调压缩机输出冷量（冷媒）至水冷板控制模组，带有动力电池散发热量的冷却液循环至水冷板控制模组，进行“冷量”或“热量”交换。最终，被冷却的冷却液再次循环至动力电池内部为模组进行高温散热伺服。
动力电池热管理控制系统低温预热流程为PTC控制模组通高压电，加热动力电池循环管路内的冷却液，已达到低温预热需求。
显然，传统的基于冷却液介质的动力电池低温预热模式较为简单；基于冷媒介质的动力电池高温散热模式较为复杂。
在比亚迪e平台 3.0架构下，一体化热管理系统的低温预热和高温散热功能的达成，全部由冷媒作为介质，替代了传统的冷却液。
开启高温散热模式后，热泵电动空调压缩机经冷媒输出“冷量”进入刀片电池系统。
开启低温预热模式后，热泵电动空调压缩机经冷媒在“冷热”交换过程中产生“热量”进入刀片电池系统。
需要注意的是（1），在“宽域工作温度-摆脱地域限制”工况下，热管理集成模块将发挥关键的作用。在整车层面的一体化热管理系统中，热管理集成模块与“8合1”电驱+电控总成循环管路（冷却液介质）关联；与驾驶舱空调系统（基于冷媒）关联；与刀片电池热管理系统（基于冷媒）关联。
红色区域：热管理集成模块中，以冷媒介质向驾驶舱或刀片电池输出“冷量”或“热量”的部分
黄色区域：热管理集成模块中，以冷却液介质向驾驶舱输出“热量”的热交换器部分
蓝色箭头：引入“8合1”电驱+电控系统循环管路，携带“热量”的热交换器部分
蓝色箭头：在热交换器中，将“热量”交换至热管理集成模块中冷却介质循环管路的部分
上图疑似为比亚迪长沙工厂制造的热管理集成模块装车实物特写（1）。
需要注意的是（2），长沙工厂制造的车载空调系统（水冷板控制模组、不同功率的PTC控制模组）全部用于比亚迪旗下EV/DM乘用车，以及大部分EV商用车。在售的汉EV\DM、唐EV/DM都适配同一个物理尺寸的水冷板控制模组。
黄色箭头：热管理集成模块的通讯线缆接口
白色箭头：热管理集成模块上端设定7组电磁阀体用来控制冷媒介质的流量
红色箭头：热管理集成模块下端的热交换器
绿色箭头：热交换器下端的冷却液温度传感器
上图疑似为比亚迪长沙工厂制造的热管理集成模块装车实物特写（2）。
绿色箭头：位于热管理集成模块上端，用于控制冷媒流量的7组电磁阀体
蓝色箭头：位于热管理集成模块上端，用于获取冷媒压力传感器
白色箭头：位于热管理集成模块上端，由7组电磁阀体伺服的相关空调管路接口
黄色箭头：位于热管理集成模块上端侧面，未知功能的电磁阀体
红色箭头：位于热管理集成模块上端侧面，控制与下端热交换器“冷量”和“热量”交换的电磁阀体
需要注意的是（3），这套热管理集成模块没有设定高电压（350伏级别）PTC控制模组，全部电磁阀体或压力传感器都采用的是12伏低压电。这意味着在热泵电动空调压缩机启动后，无论低温预热还是高温散热模式，由12伏电压电伺服的热管理集成模块的耗电量都处于较低状态。
在热管理集成模块下端关联了1组热交换器，与“8合1”电驱+电控循环管路内的冷却液关联。或将“8合1”系统中的热量通过热交换器为刀片电池系统进行低温预热伺服；或由“8合1”系统中的热量直接用于驾驶舱空调制暖伺服。
上图左为BC-28系列电动空调压缩机；上图右侧为BC-34系列电动空调压缩机
当下比亚迪全系EV/DM车型都标配了自行研发和量产的BC系列电动空调压缩机，其中分为BC-28系列、BC-34系列和BC-36系列。其中BC-28和BC-34系列某型号电动空调压缩机已经集成在长城欧拉黑猫和好猫车型，部分BC-28系列机型用于腾势EV/DM车型。
“4通”阀体大量装车应用，出于更多的循环管路伺服不同温度的分系统的需要。起码驾驶舱制暖系统所需的“热量”，要将冷却液加热到在60摄氏度以上；动力电池低温预热所需的“热量”，要将冷却液加热到25-30摄氏度；动力电池高温散热所需的“冷量”，要将冷却液降至10摄氏度左右。最理想的设定是，3套循环系统闭环运转互不干涉。可是如此一来庞大的管路带来的“额外”负载的冷却液，系统重量和成本大幅提升。
因此，打破传统的循环体系，将一些需要不同温度“热量”伺服的分系统整合到一个管路，通过“4通”阀体切换冷却液的流量进行控制，降低了复杂程度、简化了结构。
这套由上图为比亚迪研发和量产的“4通”电磁阀体，用于唐EV\秦Pro EV\宋Pro EV等车型。通过带网关的控制策略，通过1组执行机构（电机）控制冷却液流出走向。
红色箭头：执行机构
蓝色箭头：冷却液流入端
绿色箭头：冷却液流出端
白色箭头：冷却液流出端
黄色箭头：冷却液流出端
在e平台 3.0架构下的一体化热管理系统中，由于冷媒介质替代了冷却液用于动力电池热管理循环系统“冷量”和“热量”的交换，并用热管理集成模块替代“X通”阀体和部分管路。因此，在可靠性上一体化热管理系统中将全面用冷媒硬管替代冷却液软管，N组“X通”阀体全面取消，可靠性与安全性大幅提升。
上图为比亚迪自行研发和量产5千瓦PTC制暖控制模组。这款设定在鼓风机内，PTC控制模组不再采用加热冷却液的技术，而是直接加热经过的自然风。2010-2013年期间，风加热技术是最早应用在电动汽车上，因为耗电量太大而转向冷却液加热技术。在2017-2021年期间，
e平台 3.0全面取消了耗能最大的PTC控制模组后，驾驶舱制暖预热交给热泵电动空调系统以及来自“8合1”电驱+电控系统的余热，动力电池低温需求则由热泵电空调支持。
上图为2020年期间比亚迪量产的电动汽车空调系统、电驱动循环系统和动力电池热管理系统的结构简图。2021年比亚迪推出的e平台 3.0整车解决方案，首要做的是高度集成电驱动系统、高压用电系统以及全部控制系统。其次要做的是将复杂的循环系统进行硬件层面的整合，并在控制策略上融入到整车控制层面。
笔者有话说：
无论“8合1”电驱+电控，还是一体化的热管理控制技术，都凸显了比亚迪在电动汽车发展方向所坚持的高度整合与降低能耗的策略。当然，e平台 3.0架构下一体化热管理控制系统的实际表现与效能，还要结合整车实际状态为准。
新能源情报分析网评测组出品
2021 年中国新能源汽车热管理系统市场现状分析，需求爆发「图」一、新能源汽车热管理产业概述
1、对比情况
新能源汽车热管理系统相较传统燃油车热管理系统更为复杂。新能源汽车电池热管理系统的主要功能包括在电池温度较高时进行有效散热，防止产生热失控事故；在电池温度较低时进行预热，提升电池温度，确保低温下的充电、放电性能和安全性；减小电池组内的温度差异，抑制局部热区的形成，防止高温位臵处电池过快衰减，降低电池组整体寿命。
传统汽车和新能源汽车的热管理系统对比
资料来源：公开资料整理
2、零部件组成
随着新能源汽车市场的逐渐壮大，热管理的范围、实现方式以及零部件都发生了较大的变化。新的车，新的热管理系统，新的零部件，相应带来热管理行业的较大市场。对于传统车热管理系统，其包含动力系统热管理（发动机、变速箱）以及驾驶舱空调系统；对于新能源车的热管理，其包含电池热管理、汽车空调系统、电驱动及电子功率件冷却系统。相比传统车热管理系统，新能源汽车主要新增了电池热管理、整车空调系统制热环节、电驱动及电子功率件冷却环节。
资料来源：公开资料整理
二、新能源汽车热管理产业链整体简析
1、产业链整体
就新能源热管理系统整体产业链而言，上游主要是电动压缩机、电子水泵、膨胀阀等各类零部件的供给商，主要有三花智控、银轮股份和奥特佳等企业；中游为热管理系统集成供应商、包括松芝股份等；下游主要为新能源汽车，目前以乘用车为主。
新能源汽车热管理系统产业链简图
资料来源：华经产业研究院整理
2、上游端
目前热管理系统零部件主要由国内市场占据，其中阀类三花领跑，其中三花在新能源车用阀的国内厂商中份额第一。盾安则在传统空调领域的阀类市场市占较高，未来或将自身在研发和产品领域的积累迁移至新能源车领域。就营收占比而言，目前银轮股份占比较高，达29%左右。
注：不含压缩机
资料来源：公开资料整理
3、下游端
随着“双碳”政策推进，新能源汽车快速发展，2021年销量达354.5万辆，同比2020年增长159%左右，整体渗透率持续上升，但受限于电池容量有限，整体充换电方式效率太低且尚未普及影响，整体新能源仍有较大发展空间。随着新能源汽车销量持续增长，我国新能源热管理系统需求持续增长。
资料来源：中汽协，华经产业研究院整理
三、新能源汽车热管理系统市场现状
传统热管理系统市场中，日本电装、德国马勒、法国法雷奥、韩国翰昂所占市场份额超50%；新一轮技术迭代中，国内补贴退坡导致车企对低成本零部件需求增加，国内厂商有望实现弯道超车。据中国产业信息网，2019-2025年国内电动汽车热管理系统市场规模预计可从110亿元扩张至420亿元，复合年增长率超30%。
资料来源：公开资料整理
四、汽车热管理竞争格局
1、市场集中度
电装、法雷奥、翰昂、马勒垄断，2020年前四大巨头占据全球59%市场份额。国内则三花、银轮和奥特佳拥有系统能力，其他厂商则主要处于布局或零部件供应商阶段。外资龙头在压缩机、换热器、泵等布局完善阀、液冷板、散热器等零部件领域拥有部分细分领军企业，而银轮、拓普已经逐步具备全产品和集成的系统供应能力。
资料来源：公开资料整理
2、主要企业分析
三花从1990年代开始研制汽车空调热力膨胀阀等汽零部件，2006年成立三花汽零公司，2017年装入上市公司。主要优势品类有热力膨胀阀、电子水泵等阀类和泵类器件，2020年汽零业务收入24.7亿。银轮是国内热交换器龙头，从1980年代就进入汽车热交换器领域，主要优势品类有电池冷却板、电机冷却器、电控冷却器、高低温水箱等。2020年公司热交换器收入为49.0亿元，毛利率维持在25%左右。奥特佳是国内汽车压缩机龙头，并切入了汽车热管理领域。2020年公司汽车压缩机业务收入21.8亿元，规模有所萎缩，毛利率维持在21%-25%；汽车空调系统2020年营收15.5亿元，毛利率维持在4%-13%左右。公司自1983年成立起便从事汽零行业，是汽车NVH（减震降噪）行业龙头，并不断开拓新业务，毛利率为19%。
资料来源：公司公报，华经产业研究院整理
五、新能源汽车热管理发展趋势
随着国家针对新能源领域政策的不断出台，预计未来几年新能源汽车销量将会呈现出一轮快速增长，整个新能源汽车的渗透率将从现在的5%左右提升到2025年的20%左右，这将为整个新能源汽车带来近400万台的增量，年复合增速30%左右。因此，对整个新能源汽车热管理系统的需求巨大，热管理行业有望呈现新一轮爆发式增长。另外，因为整个电动车热管理系统更为复杂，热管理系统的单台价值量较大，新能源热管理行业将成为新能源产业链中待挖掘的投资“金矿”。
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