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新能源汽车热管理系统深度研究:集成化・智能化・全球化下的技术突破

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在全球 “双碳” 目标与能源结构转型的推动下,新能源汽车产业于 2025 年进入规模化发展关键期,中国市场渗透率超 50%。热管理系统作为保障 “三电”(电池、电机、电控)高效安全运行的核心技术,其性能直接影响车辆续航、快充能力与极端环境适应性,已成为行业技术竞争焦点。

随着新能源汽车从政策驱动转向市场驱动,用户对续航、充电速度、低温性能的要求持续提升。2025 年,高能量密度电池、800V 高压平台及全域智能驾驶的普及,使热管理系统需在多场景下实现高精度、集成化控制,例如电池温控精度需达 ±2℃以支撑快充,电机电控需通过高效热交换提升功率密度。


当前热管理技术已从分系统管理向集成化、智能化的集成热管理系统(ITMS)演进,通过管路、阀件、换热器的集成设计提升能效,借助 AI 算法实现动态热策略优化,同时相变材料、石墨烯导热膜等新材料的应用推动系统轻量化与高效化。

市场方面,热管理领域呈现 “Tier1 主导 + 车企自研” 的竞争格局,国际 Tier1 与国内企业、车企自研团队各展优势,却也面临技术壁垒、成本压力与行业标准缺失的挑战,如集成系统的仿真验证难度、降本与技术升级的矛盾,以及测试评价体系的不统一。

政策法规也在加速行业规范化,中国产业规划强调热管理技术提升,欧盟法规新增电池热失控防护要求,国内拟发布的能效评价标准将从多维度建立行业评价体系。基于此,本报告聚焦行业痛点,从市场、技术、竞争、政策等维度展开研究,为企业提供决策依据,助力热管理行业实现技术突破与跨越发展。

一、市场概况与发展背景

1.1 新能源汽车热管理系统全维度解析

战略地位提升:新能源汽车热管理系统已从传统燃油车的辅助系统,跃升为决定整车性能的核心技术战场。电池安全性与快充能力成为评价整车性能的关键指标,热管理技术直接影响车辆续航、充电效率与极端环境适应性。

市场规模呈现爆发式增长:2021 年我国汽车热管理市场规模约 824 亿元,预计 2025 年将增至 1494 亿元;其中新能源汽车热管理系统增长尤为迅猛,2022 年市场规模约 495.9 亿元,2023 年达 683 亿元,市场份额已超 59.3%。

全球市场潜力同样巨大:预计 2025 年全球新能源汽车热管理市场规模将达 2264.6 亿元,中国市场达 967.48 亿元,2022-2026 年全球与中国市场规模 CAGR(复合年增长率)分别为 32.95% 及 20.33%,行业增长动能强劲。

1.2 系统特殊性:四大维度凸显技术挑战

新能源汽车热管理系统与传统燃油车相比,呈现四大特殊性:

  • 系统复杂度提升:集成度更高,技术复杂性显著提升,单车价值量从传统燃油车的 2150-2450 元跃升至 6000-10000 元,涉及电池、电机、电控、座舱等多模块的协同控制。

  • 功能范围扩展:不仅要满足乘员舱温度控制,更需对电池、电机、电控系统进行精确温度管理,以延长电池寿命、优化驱动系统效率,例如电池需维持 25-40℃的最佳工作区间,电机电控需在适宜温度下实现高效运转。

  • 能效要求提高:热泵技术逐步替代传统 PTC 加热,成为提升能效的关键方向,其能效比(COP)可达 2-3,显著降低冬季能耗。

  • 安全风险增加:电池热失控是重大安全隐患,热管理系统需具备预防和抑制热失控的能力,新法规对电池热管理的安全性提出了更高要求。

1.3 技术发展历程:从独立控制到全域协同

热管理技术经历了四代演进:第一代是基础独立式系统,各模块独立控制;第二代是简单联动式系统,模块间初步协同;第三代是集成式热管理系统,实现多回路集成;第四代是智能协同式系统,通过 AI 算法实现动态热策略优化。


2025 年,热管理技术正从 “单一部件优化” 向 “全域协同管理” 升级,成为提升续航、安全与用户体验的核心支撑。例如,通过车联网大数据预判路况与环境,提前调整热管理策略,实现电池、电机、座舱的全域能效最优。

二、系统组成与关键技术

2.1 系统组成:三大核心子系统的职责分工

新能源汽车热管理系统主要由三大子系统组成:

  • 电池热管理系统:负责控制电池温度在 25-40℃的最佳工作区间,避免低温容量衰减和高温热失控风险,具备加热和冷却功能。


  • 电机电控热管理系统:确保电机和电控系统在适宜温度范围内工作,提高效率并延长使用寿命,包含电机冷却和电控冷却。

  • 乘员舱热管理系统:在各种环境条件下为乘客提供舒适车内环境,同时最大限度降低能耗,涵盖制冷模式、制热模式和热泵技术。


2.2 电池热管理系统工作原理

加热方式包括外部加热(加热膜、PTC 加热、液冷直热)和内部加热(高频脉冲加热、电池内阻产热);


冷却方式涵盖液冷系统、冷媒直冷系统和相变材料,如比亚迪 “刀片电池” 采用分层液冷 + AI 热控算法,实现电芯温差控制在 ±2℃以内。


电机冷却有风冷、液冷和油冷三种方式,其中液冷效率高、油冷散热效果更佳;


电控冷却则采用液冷板、微通道冷却和相变材料,提升散热效率。


2.3乘员舱热管理系统工作原理

  • 制冷模式通过制冷电磁阀及制冷电子膨胀阀工作,使制冷剂循环吸收车内热量;

  • 制热模式依靠采暖电子膨胀阀及采暖电磁阀,让制冷剂放热提升车内温度;

  • 热泵技术能效比高,比亚迪热泵空调系统可实现动力电池直接冷却 / 加热、电驱单元热量利用和整车智能综合热管理。

2.4 关键技术:各子系统的创新突破方向

(一)电池热管理关键技术

  • 多模态热管理技术:通过多模态控制、智能预测、结构创新实现 “全域域精准调控”,冷媒直冷技术将普及,搭配液冷 / 风冷形成多模态协同系统,适配不同工况下的热管理需求。

  • 智能预测控制技术:电池热管理系统接入车联网大数据,提前预测电池温度变化并主动调节,节省充电成本,避免电池过热,例如根据用户行驶习惯和路线预判能耗,提前调整电池温控策略。

  • 结构创新技术:嵌入式热管理结构成为主流,如双面冷却电芯、相变材料填充间隙、底部一体化液冷板,提升散热效率的同时减少系统体积。

  • 脉冲自加热技术:以比亚迪全场景智能脉冲自加热技术为例,在 - 30℃环境下可实现 30℃下加热速率提升 230%,显著缩短电池达到适宜温度的时间,解决低温续航衰减难题。

(二)电机电控热管理关键技术

  • 碳化硅涂层水冷散热技术:特斯拉新版 Model 3 Performance 车型采用碳化硅涂层水冷散热板,提升热响应速度并降低能耗,让电机在高功率输出时仍能维持高效散热。

  • 高导热材料应用:石墨烯导热系数是铜的 10 倍以上,应用于电池模组间导热垫、电机绕组散热等场景,快速传导热量,提升热管理效率。

  • 风冷 - 液冷复合冷却技术:开发风冷与液冷相结合的复合冷却系统,根据工况自动切换,实现高效节能,例如低速工况采用风冷,高速或高负荷工况切换为液冷。

  • 集成化设计:将电机、电控系统与热管理系统进行集成设计,减少管路和连接件,提高系统效率,同时降低整车重量与成本。

(三)乘员舱热管理关键技术

  • 宽温域热泵技术:主流新能源汽车采用 CO₂冷媒热泵,配合喷气增焓技术,热泵可在 - 30℃至 50℃的宽域内稳定运行,大幅提升冬季续航能力。

  • 分区智能控制技术:乘员舱普及多区智能空调,通过传感器识别乘客位置和体感,自动调节对应区域的温度、风量、风向,兼顾舒适性与能耗优化。

  • 废热回收技术:热管理系统通过余热回收模块,将电机、电控系统产生的余热导入乘员舱或电池包,减少能耗,实现能量的二次利用。


  • 智能控温算法:基于人工智能的温控算法,学习用户习惯和环境规律,实现精准的温度控制,例如根据用户历史使用数据,自动调整空调开启时间和温度设定。

(四)系统集成与智能控制技术:从单一控制到全域协同

  • 统一控制算法通过中央控制芯片实时监测电池、电机、座舱等多模块数据,动态调整热量流向,减少冗余能耗,直接提升整车续航能力;

  • 集成化阀体凭借多通阀技术,以一个集成阀体替代多个独立阀门,实现热管理回路的快速切换,同时简化管路复杂度、降低系统重量,提升空间利用率;

  • 模块化设计推动热管理模块向标准化、可扩展方向发展,车企可基于核心模块快速适配不同车型,大幅降低研发成本与周期;

  • AI 预测控制技术则通过车联网大数据与自适应算法,实现热需求的精准预判,例如小鹏 G9 通过摄像头识别阳光照射角度,动态调节空调出风口风量,兼顾舒适性与能效优化。

综上,新能源汽车热管理系统已成为行业技术竞争的核心领域,其技术创新与突破将直接决定新能源汽车的性能上限。随着集成化、智能化、高效化技术的持续演进,热管理系统将在提升整车能效、安全与用户体验方面发挥更关键的作用。

三、行业竞争格局、市场分析与政策

3.1 市场竞争格局:国际巨头主导与国内企业崛起

全球新能源汽车热管理市场呈现 “国际巨头主导 + 国内企业突围” 的格局。电装、法雷奥、翰昂、马勒四大国际 Tier1 企业合计市场占有率超 50%,凭借多年技术积累和全球客户资源,在系统集成技术领域占据先发优势。


与此同时,国内企业加速崛起,通过技术创新与成本优势,逐步从传统零部件供应商向系统集成商转型,在本土市场乃至全球市场的话语权持续提升。

3.2 国内主要企业竞争态势:各显所长的技术布局

国内企业在热管理领域的竞争呈现多元化技术路线与市场布局:

  • 三花智控:作为全球电子膨胀阀龙头,深度绑定特斯拉、比亚迪等头部车企,其热管理集成组件的智能化、模块化技术领先行业,2024 年新能源业务营收同比增长 30%;

  • 银轮股份:构建 “1+4+N” 全场景热管理方案,新能源业务收入占比从 5% 跃升至 33%,同时拓展储能超充液冷技术,布局 AI 芯片散热与机器人热管理赛道;

  • 腾龙股份:从传统燃油车管路业务向新能源热泵阀组转型,进入大众 MEB、吉利 SEA 等主流平台供应链,其二氧化碳热泵阀组已实现量产,单车价值量显著提升;


  • 威孚高科:电子油泵获国内外头部客户订单,热管理零部件国内产能加速落地;

  • 华锋股份:作为冬奥会客车热管理系统供应商,聚焦全气候电池热管理技术研发;

  • 拓普集团:在热泵集成领域突破,为美国新势力 Rivian 供应热泵总成,实现高端市场突破。


3.3 国产替代趋势:成本、响应、政策与技术的四重驱动

国内企业实现国产替代的核心驱动力源于四个维度:

  • 成本优势:通过本土化生产与供应链整合,国内企业产品成本显著低于外资,如三花智控的热管理组件成本较外资低 15%-20%;

  • 响应速度:能快速响应整车厂的定制化需求,灵活调整技术方案与产能布局;

  • 政策支持:国家通过专项资金、税收优惠等政策,鼓励电池热管理技术创新;

  • 技术突破:在电子膨胀阀、高效热交换器等关键领域,国内企业产品性能已达到国际先进水平,打破外资技术垄断。

3.4 区域市场分布特点:产业集群与技术特色的地域分化

我国新能源汽车热管理市场呈现明显的区域产业集群特征:

  • 华东地区:以上海为核心,集聚了上汽、蔚来、理想等整车企业,以及三花智控、银轮股份等核心供应商,形成完整的热管理产业链;

  • 华南地区:以广东为枢纽,比亚迪、广汽等整车企业总部布局于此,在电池热管理技术(如比亚迪刀片电池热管理)上具备独特优势;

  • 华北地区:以北京为中心,北汽、长城等车企在低温热管理技术(如热泵系统)的研发与应用上实力突出;

  • 华中地区:以湖北为重点,东风等传统车企加速向新能源热管理领域转型,依托深厚的传统汽车热管理技术积淀实现突破;

  • 东北与西部地区:新能源汽车产业基础相对薄弱,但在 “双碳” 战略推动下,热管理市场潜力正逐步释放。


3.5 政策环境影响:安全、环保与市场准入的刚性约束

政策法规对热管理行业的技术路线与市场格局产生深远影响:

  • 电池安全新规:2025 年 4 月发布的 GB38031-2025《电动汽车用动力蓄电池安全要求》将于 2026 年 7 月 1 日实施,新增热扩散测试、底部撞击测试、快充循环测试等严格要求,预计将使电池系统成本增加 15%-20%,倒逼热管理系统安全性能升级;

  • 制冷剂环保政策:2025 年 5 月印发的《中国履行〈关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书〉国家方案 (2025—2030 年)》规定,2029 年 7 月 1 日起 M1 类车辆空调系统禁用 GWP 值大于 150 的制冷剂,推动 CO₂等自然工质制冷剂与热泵技术的普及,例如 CO₂热泵在低温环境下的制热性能显著优于传统制冷剂;


  • 国际市场准入标准:欧盟要求 2025 年新车全部配备智能温控系统,且热泵 COP≥2.5,同时严格限制制冷剂 GWP 值;美国环保署对汽车空调制冷剂排放管控趋严,加州等地区标准更苛刻;中国“双积分” 政策要求 2027 年新能源积分比例达 58%,低温续航≥65% 的车型可获 1.2 倍积分奖励,进一步推动热管理技术在续航与能效上的突破。

3.6 行业标准与技术规范:从安全到集成的多维升级

行业标准与技术规范正朝着更严格、更智能、更集成的方向发展:

  • 安全标准提升:随着电池安全新规(如 GB38031-2025)的实施,未来将增加更多极端工况(如热扩散、底部撞击)和复杂故障模式的测试,倒逼热管理系统在电池热失控预防、多场景热防护上实现技术突破。

  • 能效标准提高:各国不断加码热管理系统能效要求,以欧盟 Ecodesign 指令为例,其对热泵系统能效比(COP)的要求逐步提升,推动企业通过技术创新优化热交换效率。

  • 环保标准趋严:全球对制冷剂环保要求日益严格,低 GWP(全球变暖潜能值)甚至零 GWP 的制冷剂(如 CO₂)加速应用,重塑热管理系统的制冷剂供应链与技术路线。

  • 智能化标准发展:智能网联汽车的普及推动热管理系统智能化标准完善,欧盟要求 2025 年新车必须配备智能温控系统,实现基于车联网数据的动态热策略调整。

  • 系统集成标准形成:热管理系统集成化程度持续提高,行业亟需建立统一的系统集成标准,规范多回路耦合、跨模块协同的技术接口,提升企业间的互操作性与研发效率。

综上,新能源汽车热管理系统正处于技术迭代、市场扩容与政策驱动的关键期,国内企业通过技术创新、成本控制与政策借力,有望在全球竞争中实现从 “跟跑” 到 “领跑” 的跨越,而系统集成化、智能化与环保化将是未来核心发展方向。

四、未来发展趋势与前景展望

4.1 技术发展趋势:集成化、智能化与跨界创新

新能源汽车热管理技术正沿着“集成 - 智能 - 跨界”的路径快速演进:


  • 高度集成化:未来电动汽车将实现电池、电机电控、座舱空调系统的一体化整合,通过一套热管理控制器实现多回路的循环协同,大幅简化系统复杂度。例如,将电池液冷、电机油冷、座舱热泵的回路集成设计,减少管路长度与能量损耗。

  • 智能化与 AI 驱动:热管理系统将深度融入智能驾驶生态,通过 AI 算法实现热需求的精准预测与个性化控制。比如,基于用户驾驶习惯、路况数据提前调整电池温控策略,在保障性能的同时优化能耗。

  • 材料创新突破:新型材料如 SiC@SiO₂陶瓷纤维气凝胶、石墨烯导热膜等的应用,将极大提升热管理系统在极端环境下的性能。例如,气凝胶材料可用于极寒地区电池包的保温层,减少低温容量衰减;石墨烯材料则加速电机绕组的热量传导,提升功率密度。

  • 宽温域高效运行:热管理系统需在 - 30℃至 55℃的宽温域内高效工作,比亚迪 “全场景温控技术” 就是典型代表,通过多模式热管理策略,实现极寒环境下的快速加热与高温环境下的稳定散热。

  • 多场景应用拓展:热管理技术从车用领域跨界延伸至储能、数据中心、人形机器人等场景。例如,宁德时代 “核电级” 浸没式液冷方案为数据中心提供高效散热;亿航智能载人无人机采用航空级相变材料(PCM),解决高空热管理难题。

4.2 市场发展前景:规模扩张与结构分化

新能源汽车热管理市场呈现“规模扩容 + 场景细分 + 区域分化”的发展格局:

  • 市场规模持续扩大:预计 2025 年中国汽车热管理市场规模将达 1494 亿元,其中新能源汽车热管理市场规模 864 亿元;全球新能源汽车热管理市场规模将增长至 2264.6 亿元,行业增长动能强劲。

  • 细分市场增长差异:电池热管理系统因高能量密度电池普及和安全要求升级,成为增长最快的细分领域;电机电控热管理随功率密度提升(如 800V 高压平台)需求增长;乘员舱热管理则受益于热泵技术普及,市场增长稳定且产品附加值提升。

  • 新兴应用场景爆发:热管理技术在储能、数据中心、无人机等领域的应用快速落地,例如宁德时代为储能电站提供的液冷热管理方案,亿航无人机的航空级热管理系统,都成为市场新增长点。

  • 区域市场分化明显:中国凭借完整产业链和市场规模,保持全球新能源汽车热管理市场的领先地位;欧洲和北美市场则受益于严格的环保政策与新能源汽车渗透率提升,增长潜力持续释放。

4.3 产业链整合与商业模式创新

行业正经历“垂直整合 + 跨界合作 + 服务增值”的产业链与商业模式变革:

  • 产业链垂直整合:整车企业与核心零部件供应商的合作愈发紧密,形成 “整车厂 - Tier1- 材料商” 的深度协同。例如,比亚迪实现电池热管理系统自主研发生产,三花智控从电子膨胀阀供应商向热管理系统集成商转型。

  • 商业模式创新:“热管理即服务(TMaaS)” 模式逐步兴起,企业不再局限于硬件供应,而是提供包含数据增值服务的整体解决方案。例如,通过分析热管理系统运行数据,为车企提供能效优化建议和预测性维护服务,开辟利润新空间。

  • 跨界合作增多:材料企业、电子企业、软件企业与传统汽车零部件企业跨界联动,加速技术创新。比如,材料企业开发新型相变材料,软件企业研发 AI 热控算法,共同推动热管理技术突破。

  • 服务网络升级:随着新能源汽车保有量攀升,热管理系统售后服务需求激增,企业通过建立完善的服务网络,结合远程诊断和 OTA 升级技术,提升服务效率。例如,通过 OTA 远程推送热管理控制策略升级包,解决系统潜在问题。

4.4 面临的挑战与应对策略

行业发展需直面技术、成本、供应链等多重挑战,并通过精准策略破局:


  • 核心挑战:

    • 轻量化与成本控制:液冷系统重量和成本占比高,需通过集成化部件设计(如多通阀集成)和轻量化材料(如铝合金管路)降本减重。

    • 极端环境适应性:极寒、极热环境下热管理系统性能衰减,需开发宽温域热泵系统(如 CO₂热泵)和改进电池保温材料(如气凝胶)。

    • 热失控预防与抑制:需优化温度监测软件的响应速度,并采用防火材料(如陶瓷纤维)提升热失控隔离能力。

    • 系统集成复杂度:多部件耦合导致系统设计难度大,需采用整车热管理中央控制器和数字孪生模型,实现多回路动态热量分配。

    • 供应链与价格竞争:关键零部件供应不稳定、整车企业成本压减要求高,企业需建立多元化供应链并通过技术创新、规模效应降本。

    • 技术迭代风险:热管理技术更新快,企业需持续投入研发,避免技术路线落后。

  • 应对策略:

    • 加强技术研发:加大核心技术(如集成热管理算法、新型材料)研发投入,提升产品竞争力,例如三花智控 2024 年新能源车业务营收增长 30%,正是技术研发驱动的成果。

    • 优化供应链管理:与核心供应商建立长期战略合作,推进本土化采购,确保关键零部件(如电子膨胀阀、液冷板)稳定供应,同时降低成本。

    • 加强国际合作:积极参与国际标准制定(如欧盟热管理能效标准),与国际领先企业技术联动,提升全球市场竞争力。

4.5 典型企业热管理技术案例深度分析

(一)特斯拉:集成化与智能化的技术标杆

特斯拉的集成式热管理系统以高度集成、高效热泵、智能策略为核心亮点:

  • 高度集成化设计:Model Y 采用 “八通阀” 技术,将电池、电机、座舱等多个热管理回路集成于一套系统,大幅简化管路布局,减少零部件数量约 30%,系统效率提升 15%。

  • 热泵系统创新:其热泵系统在 - 10℃环境下仍能保持良好制热性能,能耗较传统 PTC 加热降低约 20%,并通过回收电机、电控废热进一步提高能效。

  • 智能控制策略:系统可根据环境温度、电池状态、驾驶模式自动切换工作模式,例如冬季优先利用电机废热预热电池,减少电能消耗。

  • 最新技术突破:2025 年 5 月发布的新版 Model 3 Performance 车型,采用碳化硅涂层水冷散热板,热响应速度提升 40%,同时降低系统能耗,为高功率输出提供稳定热管理支持。

(二)比亚迪:全场景温控的自主创新典范

比亚迪的热管理技术围绕刀片电池、热泵集成、全域协同展开:

  • 刀片电池热管理技术:采用 “冷媒直冷 + 液冷双通道” 设计,可适应 - 30℃至 60℃的极端环境。通过冷媒相变技术和立体流道设计,实现电池电芯温差精准控制在 ±3℃以内,保障电池寿命与性能。

  • 热泵空调系统:海洋系列车型(如海豚)搭载集成化热泵空调,可直接对动力电池进行冷却 / 加热,同时利用电驱单元余热,实现整车智能综合热管理,冬季续航提升 10% 以上。

  • 第五代 DM 技术热管理:采用全温域整车热管理架构,前机舱、电池、座舱热管理系统协同工作,高温环境下能耗节省 10%,低温环境下节省 8%。

  • 集成化热管理模块:采用模块化设计,可灵活适配纯电、混动等不同动力平台,降低系统复杂度与研发成本。

(三)小米汽车:跨界思维下的智能温控新势力

小米 SU7 Pro 的热管理系统体现了跨界整合、用户导向、材料创新的特点:


  • 自研智能温控架构:打破电芯温控与座舱热舒适管理的边界,形成整车热管理协同域,使热管理能效提升 12%。

  • 深度定制热泵系统:与三花智控合作开发高压热泵多回路控制系统,目标实现 - 20℃环境下 8 分钟完成 30% 电量快充,解决极寒地区充电慢、续航衰减的痛点。

  • 手机思维用户体验:用户可通过小米手机 APP 远程控制车辆热管理系统,提前预热或预冷座舱,同时支持根据用户习惯自动优化温控策略。

  • 创新散热材料应用:采用高导热气凝胶等新型散热材料,在提升散热效率的同时,使系统重量降低 15%。

(四)三花智控:从部件到系统的集成化供应商

三花智控作为全球热管理核心零部件龙头,其技术布局聚焦阀件创新、系统集成、全球化与智能化:


  • 电子膨胀阀技术:全球市场份额超 30%,产品可精准控制制冷剂流量,使热泵系统能效比(COP)提升 8%-12%。

  • 集成化热管理模块:开发紧凑式集成模块,整合电子膨胀阀、电磁阀、换热器等零部件,适配不同车企的动力平台需求,系统集成效率提升 20%。

  • 全球化布局:在墨西哥、波兰等地建立生产基地,服务特斯拉、大众等全球客户,2024 年新能源汽车业务营收同比增长 30%。

  • 智能控制技术:应用自适应控制算法、预测性维护技术,实现热管理系统的智能化运行,降低售后维护成本约 15%。

4.6 技术研发方向建议:材料、集成、智能三维突破


(一)材料创新方向

需重点开发高导热、高储能、高稳定性的新型材料:

  • 高导热材料:如石墨烯复合材料、碳纳米管材料,用于电池模组导热垫、电机绕组散热,可使热传导效率提升 50% 以上。

  • 相变材料:研发新型有机 / 无机复合相变材料,提高导热系数(目标≥2W/m・K)和相变潜热(目标≥200J/g),用于电池热缓冲层,缓解热失控风险。

  • 隔热材料:开发高温稳定性好(耐温≥300℃)、导热系数低(≤0.02W/m・K)的气凝胶材料,用于电池包保温层,减少低温容量衰减。

(二)系统集成方向

推动多介质融合、结构紧凑化、场景多元化的集成设计:

  • 冷媒 + 冷却液集成系统:打破传统 “冷媒管道路径” 与 “冷却液管道路径” 的边界,开发多回路集成阀体(如九通阀、十通阀),减少管路长度 30% 以上。

  • 紧凑型热泵一体机:整合压缩机、换热器、阀件为一体,体积缩小 25%,适配小型化电动车型布局需求。

  • “无水系统” 探索:研究全冷媒直冷 / 直热技术,替代传统冷却液回路,简化系统结构,降低泄漏风险。

(三)智能化方向

聚焦AI 算法、数字孪生、多传感融合的智能控制技术:

  • AI 精准温控算法:基于车联网大数据和驾驶行为分析,开发自学习温控模型,使热管理能耗降低 10%-15%。

  • 数字孪生技术:构建热管理系统的数字孪生模型,模拟不同工况下的热分布与流量变化,提前优化控制策略,缩短研发周期 30%。

  • 多传感器融合:集成温度、压力、流量、红外成像等多类型传感器,实现热管理系统的实时状态监测与故障预警。

4.7 产业链协同发展建议:合作、联盟、标准、产权四维发力

(一)加强上下游合作

整车企业与核心零部件供应商(如三花与比亚迪、小米的合作)建立战略协同关系,在产品定义阶段深度介入,实现热管理系统与整车平台的同步开发。

推动材料企业(如石墨烯厂商)、电子企业(如芯片厂商)、软件企业(如 AI 算法公司)与传统汽车零部件企业跨界合作,加速技术融合创新。

(二)构建产业联盟

成立 “新能源汽车热管理产业联盟”,整合整车厂、Tier1、材料商、科研机构资源,共享测试设备、专利技术、人才资源,推动产学研一体化。

联盟可定期举办技术研讨会、标准制定会议,促进行业信息流通与技术共识形成。

(三)完善标准体系

加快制定新能源汽车热管理系统的测试标准、能效标准、安全标准,如电池热失控测试方法、热泵系统 COP 评价标准等。

积极参与国际标准(如 ISO、欧盟 Ecodesign 指令)的制定,提升中国在全球热管理领域的话语权。

(四)加强知识产权保护

鼓励企业围绕核心技术(如集成阀体、智能算法、新型材料)布局专利,构建专利池。

建立知识产权共享机制,在联盟内部或行业内合理共享非核心专利,避免重复研发,降低创新成本。

4.8 企业战略转型建议:分层定位与差异化竞争

(一)整车企业:自主研发 + 平台集成

加强热管理系统的自主研发能力,建立从仿真、测试到量产的全流程体系(如比亚迪自研刀片电池热管理)。

推进热管理系统与整车平台的深度集成,将热管理策略融入整车电子电气架构,实现全域能效最优。

(二)零部件企业:从部件到系统的集成转型

从单一零部件供应商(如电子膨胀阀、水泵)向系统集成商转型,提供 “硬件 + 软件 + 服务” 的整体解决方案。

加强与整车企业的协同开发,同时布局储能、数据中心等新兴热管理场景,拓展业务边界。

(三)新进入企业:细分市场 + 差异化产品

聚焦细分市场需求,如极寒地区热管理、高功率快充热管理,开发差异化产品(如 - 40℃超低温热泵)。

构建灵活的供应链体系,快速响应市场变化,降低初期投入成本。

(四)材料企业:技术创新 + 规模量产

开发适用于新能源汽车热管理的新型材料(如高导热界面材料、相变材料),与下游企业(电池厂、Tier1)深度合作,完成产品验证与量产。

提升规模化生产能力,降低材料成本,推动新技术的商业化落地。

展望未来,行业仍需直面技术(极端环境适配、系统集成复杂度)、成本(轻量化与降本的平衡)、供应链(关键部件稳定供应)等挑战。唯有以技术创新为核心,持续突破集成算法、新型材料等关键领域;以产业链协同为支撑,加强上下游合作、构建产业联盟、完善标准体系;以差异化战略为路径,整车企业深耕平台集成,零部件企业向系统解决方案转型,材料企业聚焦技术量产,方能推动新能源汽车热管理行业从 “跟跑” 向 “领跑” 跨越,为全球新能源汽车产业的高质量发展提供核心技术支撑。

➢ 如欲获取完整版PDF文件,可以关注钛祺汽车官网—>智库,也可以添加钛祺小助理微信,回复“报告名称:新能源汽车热管理系统开发深度研究报告(2025年) ”。

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