更高單車價值量的熱泵空調(diào)有望成為行業(yè)趨勢

• 陳博 2023年10月31日 來源：中研網(wǎng) 862 53
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新能源汽車熱管理單車價值量顯著高于傳統(tǒng)燃油車。根據(jù)三花智控公告及頭豹研究院數(shù)據(jù)，由于新能源汽車熱管理系統(tǒng)較傳統(tǒng)汽車新增冷卻板、電池冷卻器、電子水泵、電子膨脹閥、PTC加熱器或熱泵系統(tǒng)等，傳統(tǒng)汽車熱管理核心組件單車價值量約為2,300元，新能源汽車提升熱管理單

全球新能源車正處于快速發(fā)展階段，根據(jù)中國石油消費總量控制和政策研究項目報告，中國有望在2050年前全面停止使用燃油車。歐洲出臺最嚴格碳排放政策，宣布將在2035年停售燃油車。美國宣布將在2030年實現(xiàn)一半新售汽車為零排放汽車。近年來，我國政府頒布了多項政策促進中國新能源汽車市場的穩(wěn)定發(fā)展。

根據(jù)HIS數(shù)據(jù)，2022年，全球新能源汽車銷量達到1082.4萬輛，同比增長61.6%。根據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)，2022年，我國新能源汽車銷量為688.7萬輛，同比增長93.4%,連續(xù)8年保持全球第一。安信汽車組預測2023年我國新能源乘用車銷量有望達到976萬輛，同比增長49%。

新能源汽車的發(fā)展是對熱管理系統(tǒng)的巨大挑戰(zhàn)。由于驅動模式的差異，新能源車的熱管理系統(tǒng)較傳統(tǒng)燃油車更為復雜，且對于汽車整體性能影響更為直接。新能源汽車熱管理系統(tǒng)涵蓋了空調(diào)系統(tǒng)與熱管理系統(tǒng)，其中熱管理系統(tǒng)包括電池熱管理、電機電控熱管理和其他設備冷卻。

更高單車價值量的熱泵空調(diào)有望成為行業(yè)趨勢。目前，新能源汽車的主流制冷方案基本都是電動壓縮制冷方式，制熱方案則包括PTC和熱泵系統(tǒng)兩種。電動壓縮制冷方案的制冷循環(huán)與傳統(tǒng)燃油車制冷循環(huán)無異，都為"壓縮機-冷凝器-膨脹閥-蒸發(fā)器"，區(qū)別僅在于驅動能源。PTC方案結構簡單且制熱效果好，但是存在著功耗過大的嚴重缺陷，對新能源車續(xù)航里程的影響較大。為兼顧供暖效果和續(xù)航里程，新能源汽車亟需新一代空調(diào)技術，而熱泵空調(diào)是新能源汽車的相對較佳選擇之一。

熱泵空調(diào)的核心零件包括四通換向閥、電動壓縮機、電子膨脹閥、換熱器等。在工作時，壓縮機通過壓縮作用，可以提高冷媒蒸氣的壓力和溫度，將低溫低壓的冷媒蒸氣壓縮至高溫高壓狀態(tài)，然后通過四通閥的控制，選擇性地將高溫高壓冷媒泵至車內(nèi)或者車外的熱交換器上。熱泵空調(diào)系統(tǒng)制熱能效比可達到2~3，遠高于通過PTC加熱器輔助加熱能效比1，將大大優(yōu)化冬天新能源車的電池續(xù)航能力。據(jù)上海汽車集團股份有限公司乘用車分公司的實測數(shù)據(jù)，相比PTC模式，熱泵空調(diào)系統(tǒng)最高可降低50%電耗。因此從應用層面來看，熱泵空調(diào)方案更具優(yōu)勢，但其技術要求也相對較高。在熱泵空調(diào)冷媒層面，目前熱泵空調(diào)系統(tǒng)使用冷媒大多為R134a，但不夠環(huán)保。CO2不僅滿足環(huán)保要求，而且有著優(yōu)良的制冷性能，熱泵空調(diào)系統(tǒng)使用CO2冷媒為未來趨勢。根據(jù)研究院數(shù)據(jù)，熱泵空調(diào)系統(tǒng)單車價值量約為1300元，PTC方案單車價值量約為800元，熱泵空調(diào)滲透率的提升將帶動汽車空調(diào)組件市場規(guī)模的提升。

新能源汽車熱管理單車價值量顯著高于傳統(tǒng)燃油車。根據(jù)三花智控公告及頭豹研究院數(shù)據(jù)，由于新能源汽車熱管理系統(tǒng)較傳統(tǒng)汽車新增冷卻板、電池冷卻器、電子水泵、電子膨脹閥、PTC加熱器或熱泵系統(tǒng)等，傳統(tǒng)汽車熱管理核心組件單車價值量約為2,300元，新能源汽車提升熱管理單車價值量至7000元左右，新能源汽車熱管理系統(tǒng)單車價值量約是傳統(tǒng)燃油車的3倍左右。

2023年我國新能源汽車熱管理市場規(guī)模預計將增長至約683億元。根據(jù)1.1中對2023年我國新能源汽車銷量的預測，乘以單車價值量7000元，測算得2023年中國新能源汽車熱管理市場規(guī)模預計將增長至約683億元，2020-2023年復合增長率約為93%。

根據(jù)中國信通院《數(shù)據(jù)中心白皮書2022》，2021年全球數(shù)據(jù)中心市場規(guī)模超過678億美元。2021年我國數(shù)據(jù)中心市場規(guī)模達1500億元左右，近三年年均復合增長率達到30.69。，隨著我國各地區(qū)、各行業(yè)數(shù)字化轉型的深入推進，我國數(shù)據(jù)中心市場收入將保持增長態(tài)勢。2022年預計中國數(shù)據(jù)中心市場規(guī)模將超過1900億元。根據(jù)中國信息通信研究院數(shù)據(jù)，截止到2021年年底，我國在用數(shù)據(jù)中心機架規(guī)模達到520萬架，近五年年均復合增速超過30%，行業(yè)正處于快速成長階段。預計2022年數(shù)據(jù)中心機架數(shù)量將達670萬架。數(shù)據(jù)中心的設計、建設、網(wǎng)絡運維、節(jié)能改造等存在較大的商業(yè)機會，同時也有望帶動通信傳輸線路的建設和運維需求。

"東數(shù)西算"全面啟動，IDC產(chǎn)業(yè)鏈充分受益。2022年2月17日，國家發(fā)展改革委、中央網(wǎng)信辦、工業(yè)和信息化部、國家能源局聯(lián)合印發(fā)文件，同意在京津冀、長三角、粵港澳大灣區(qū)、成渝、內(nèi)蒙古、貴州、甘肅、寧夏等8地啟動建設國家算力樞紐節(jié)點，并規(guī)劃了10個國家數(shù)據(jù)中心集群。至此，全國一體化大數(shù)據(jù)中心體系完成總體布局設計，"東數(shù)西算"工程正式全面啟動，將有力推動IDC產(chǎn)業(yè)鏈充分受益。數(shù)據(jù)中心規(guī)?；厔菝黠@。按機架規(guī)模的不同，數(shù)據(jù)中心可細分為超大型、大型、中型、小型和微型數(shù)據(jù)中心。我國超大型數(shù)據(jù)中心、大型數(shù)據(jù)中心機架規(guī)模占比逐年提升，數(shù)據(jù)中心規(guī)模化趨勢日漸顯現(xiàn)。我國數(shù)據(jù)中心大型機以上機架數(shù)量從2017年的83萬架提升至2021年的420萬架，占比從2017年的50%提升至2021年的80%。數(shù)據(jù)中心大型化規(guī)?；厔輰砗碾娏颗c能耗的上升。

數(shù)據(jù)中心耗電量巨大，節(jié)能存在較大優(yōu)化空間。根據(jù)中國IDC圈數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)中心耗電量隨數(shù)據(jù)中心數(shù)量的增多逐年攀升。2021年全國數(shù)據(jù)中心的耗電量超2100億Kwh。到2025年，我國的數(shù)據(jù)中心耗電量預計將增長至近4000億Kwh。數(shù)據(jù)中心耗電量占全國用電量比重預計將從2018年的1.6%增長至2025年的5.8%。根據(jù)CDCC發(fā)布的《2021年中國數(shù)據(jù)中心市場報告》，2021年度全國數(shù)據(jù)中心平均PUE為1.49。其中按照地區(qū)統(tǒng)計分析，華北、華東的數(shù)據(jù)中心平均PUE接近1.40，規(guī)?；?、集約化和綠色化水平較高。華中、華南地區(qū)受地理位置和上架率及多種因素的影響，數(shù)據(jù)中心平均PUE值接近1.60，存在較大的提升空間。

單機柜功率密度不斷提升。隨云計算、AI、超算等應用發(fā)展，數(shù)據(jù)中心機柜平均功率密度數(shù)預計將逐年提升。根據(jù)中國電子技術標準化研究院發(fā)布的《綠色數(shù)據(jù)中心白皮書》，2020年我國的數(shù)據(jù)中心平均功率密度為8-10kW，未來我國新建的數(shù)據(jù)中心向著大規(guī)模的方向發(fā)展，預計2020年之后單機柜功率密度在15kW以上。單機柜功率密度的提高將帶來更高的熱負荷與散熱需求。預計2025年，全球數(shù)據(jù)中心單機柜平均功率有望達到25kW。

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