汽車熱管理系統在汽車中主要用于對發動機、燃料、機油、潤滑油等裝臵的冷卻和對發動機 艙及駕駛室的溫度控制,系統由多個部件和傳熱流體組成,部件包括換熱器、節溫器、傳感 器、風扇、冷卻液泵、壓縮機、執行器、冷卻水套和各種管道;傳熱流體包括空氣、廢氣、 冷卻液、機油、潤滑油等。
汽車熱交換器(換熱器)是一種將熱量從熱流體傳遞到冷流體的設備,在汽車的各運行系統 中廣泛運用。作為熱管理系統的關鍵部件之一,熱交換器在每輛汽車上屬于必需品,具體來 看,絕大部分轎車和客車都會安裝空調裝臵;滿足歐Ⅱ排放法規的增壓柴油機或采用自動變 速箱的汽車都裝有一件機油冷卻器;重型載重車、大型客車、部分中輕型客車和載重車中, 為了排放達標都要安裝中冷器。
汽車上使用的熱交換器品種較多,有空調冷凝器、機油冷卻器、散熱器(俗稱水箱)、中冷 器、蒸發器、暖風散熱器、尾氣再循環系統冷卻器、液壓油冷卻器等,在汽車上分別屬于空 調系統、發動機、變速箱、車身和液壓系統。
由于熱交換器品種多樣,故我們聚焦于冷凝器和油冷器這兩類邦德股份的主要產品來探討。
冷凝器的分類
冷凝器集成于整車的前端模塊,它屬于空調系統組成的一部分,冷凝器通過把制冷劑的能量 傳遞給周邊環境,使高溫、高壓的制冷劑蒸汽變為高溫、高壓的制冷劑液體。冷凝器可分為 管片式、管帶式和平行流式,三類結構的冷凝器相較而言,平行流式冷凝器從傳導系數、體 積、重量、空氣側阻力、制冷器側阻力等方面均占據了很大優勢,是目前市場上主流的冷 凝器結構。
油冷器的分類
油冷器,又稱為機油冷卻器。機油冷卻器的作用是冷卻機油或潤滑油,以保持油溫在正常工 作范圍之內。由于發動機運轉時,機油粘度隨溫度升高而變稀,降低了潤滑能力,在大功率 的強化發動機上,由于熱負荷大,必須裝用機油冷卻器。現有的機油冷卻器根據原理不同主 要分為風冷式和水冷式兩大類。
**汽車熱交換器市場主要以日本電裝(Denso)、德國馬勒(MAHLE)、法國法雷奧(Valeo)、 韓國翰昂(Hanon)、德國貝洱(Behr)、日本康奈克(CalsonicKansei)、美國德爾福(Delphi) 等自有**公司為主,其產品主要以散熱器和乘用車空調為主,占據汽車熱交換器市場的絕 大部分份額。根據 EVSales 的數據,電裝、翰昂、馬勒、法雷奧四大巨頭在 2019 年的** 汽車熱交換器市場份額超過 70%。
熱交換器的應用較為廣泛,是許多工業產品的關鍵部件。根據華經情報網的數據,2015 至 2019 年,**熱交換器市場規模逐步增長,由 590 億美元增長至 648 億美元,4 年 CAGR 達 2.37%。2020 年**熱交換器市場規模約為 664 億美元,同比增長 2.47%,預計到 2023 年將超過 700 億美元。
中國換熱器行業起步較晚。20 世紀 60 年代,國內國產**臺管殼式換熱器、**臺板式換 熱器、**臺螺旋板式換熱器才出現。20 世紀 80 年代后,我國出現了自主開發傳熱技術的 新趨勢,大量的強化傳熱元件被推向市場,國內傳熱技術高潮時期的代表產品有折流桿換熱 器、新結構高效換熱器、高效重沸器、高效冷凝器、雙殼程換熱器、板殼式換熱器、表面蒸 發式空冷器等一批優良的高效換熱器。21 世紀后,大量強化傳熱技術得以應用,換熱器行業在技術水平上迎來大的飛躍;同時,中國汽車市場發展、人均汽車保有量的增加將進一步帶 動換熱器等汽車零部件的售后市場規模增速。
目前,我國汽車熱交換器行業市場集中度較低,企業數量眾多,但規模較小,行業內具有規 模優勢的企業相對較少,只有少數企業具備產品設計、模具設計與制造、材料開發與制備、 產品與新車上市同步化等多個環節的整體能力。相較于外資熱交換器企業,國內企業的技術 多為引入國外核心技術進行國產化改造,在技術創新方面還不能完全獨立。 2015 年至 2020 年,我國熱交換器行業的銷售收入穩定增長,由 2015 年的 771 億元提升至 2020 年的 1318 億元,5 年 CAGR 達 11.32%。
中國換熱器產業主要集中于石油化工、電力冶金、船舶、機械工業、集中供暖等領域。根據 前瞻研究院的數據顯示,石油化工行業是換熱器*主要的應用領域,約占換熱器 30%的市場 份額;電力冶金行業所需的換熱器約占換熱器市場 17%的份額;船舶行業約占換熱器行業 9% 的市場份額; 機械行業在汽車、工程機械、農業機械中大量需求機油冷卻器、中冷器等換熱器,約占換熱 器行業 8%的市場份額。
汽車工業市場包括汽車前市場和汽車后市場。汽車前市場是為汽車制造企業整車裝配供應汽 車零部件及配件的市場;而汽車后市場是指汽車銷售以后,圍繞汽車售后使用環節中各種后 繼需要和服務而產生的一系列交易活動的總稱。
前市場
2010 年以來,得益于**經濟復蘇以及世界各國鼓勵汽車消費政策的相繼出臺,**汽車 產量企穩回升。2010 年至 2017 年期間,**汽車產量由 7,758 萬輛增長至 9,730 萬輛,年 均復合增長率為 3.29%。由于貿易緊張局勢加劇、**債務增加、發達國家貨幣政策調整的 不確定性以及**經濟增速放緩等因素的影響,2019 年**汽車產量為 9,179 萬輛,相較 2018 年下降 4.10%;2020 年受新冠疫情影響,**汽車產量為 7,762 萬輛,相較 2019 年 下降 15%(數據來源:OICA)。短期來看,**汽車行業發展趨勢有所放緩,長期來看** 經濟長期增長的共識已經基本確立,未來**汽車行業仍將保持穩定發展態勢。
從**汽車產量區域來看,**汽車制造業格局逐步向多極化發展,汽車生產中心已逐步從 北美、西歐、日本等發達國家轉移到以中國、巴西、印度為代表的發展中國家,以中國為代 表的亞太地區已成為***重要的汽車生產區域。根據 OICA 數據顯示,2020 年美國、德國、 法國、日本四大汽車強國的市場份額為 28.28%,中國、印度、巴西等新興市場國家汽車產 量占**汽車產量的比重已超過 39%,其中中國汽車產量占**汽車產量總量的 32.50%, 系****大汽車生產基地。
從**汽車銷量區域來看,歐洲、北美和亞太地區既是汽車市場的主要生產區域,也是汽車 市場的主要消費區域。其中,歐洲、北美等發達國家的汽車行業發展較早,汽車市場十分成 熟;隨著多數發展中國家的居民收入水平穩步提升,發展中國家汽車消費需求持續增長,市 場規模不斷擴大,汽車產業穩步發展。2020 年,我國汽車銷售達到 2,531.11 萬輛,占據全 球市場份額的 32.46%,占比遠高于排名第二位的美國(18.54%)和第三位的日本(5.90%), 是****大汽車消費市場。
后市場
汽車后市場的終端客戶是已擁有汽車的消費者,其市場容量與汽車保有量密切相關。從** 汽車后市場規模來看,美國、歐洲等主要發達國家的汽車后市場已經非常成熟,發展較為穩 定;
相較而言,中國的汽車后市場具有起步晚、增速高、車齡平均偏小的特點。根據麥肯錫數據 顯示,2017 年北美、歐洲、亞洲汽車后市場規模分別為 2,720 億歐元、2,420 億歐元、1,820 億歐元,未來新興市場的成長率將會超過成熟市場,預計 2017-2030 年北美、歐洲、亞洲汽 車市場的復合增長率為 1.8%、1.3%、6.84%,2030 年亞洲汽車后市場規模將會達到 4,300 億歐元(33,345.21 億人民幣)。
后市場 汽車后市場的終端客戶是已擁有汽車的消費者,其市場容量與汽車保有量密切相關。從** 汽車后市場規模來看,美國、歐洲等主要發達國家的汽車后市場已經非常成熟,發展較為穩 定; 相較而言,中國的汽車后市場具有起步晚、增速高、車齡平均偏小的特點。根據麥肯錫數據 顯示,2017 年北美、歐洲、亞洲汽車后市場規模分別為 2,720 億歐元、2,420 億歐元、1,820 億歐元,未來新興市場的成長率將會超過成熟市場,預計 2017-2030 年北美、歐洲、亞洲汽 車市場的復合增長率為 1.8%、1.3%、6.84%,2030 年亞洲汽車后市場規模將會達到 4,300 億歐元(33,345.21 億人民幣)。Automotive Aftermarket Suppliers Association 的統計,美國汽車售后維修服務市場規模由 2000 年的 1,550 億美元增長至 2019 年的 3,000 億美元左右,年均復合增長率為 3.7%。
自 2009 年我國汽車產銷量超越美國以來,我國已經連續十年蟬聯**汽車產銷**,近年 來每年超 2,000 萬輛的新車銷量,使得我國汽車保有量以 10%以上的速度增長。國家統計局 數據顯示,我國汽車保有量從 2010 年的 9,086 萬輛增長至 2020 年的 28,087 萬輛,年復合 增長率達 11.95%,2020 年已超越美國成為***大汽車保有量市場。中國汽車銷量增長趨 勢放緩,產業鏈價值逐漸向后市場轉移,“車齡與保有量”雙效驅動汽車后市場高速發展, 汽車后市場規模增長趨勢強勁。據汽車后市場協會數據顯示,2019 年我國汽車后市場規模 達到 13,327 億元,同比增速 11.47%。
從人均汽車保有量來看,2019 年我國千人汽車保有量為 173 輛,而美國、日本、德國千人 汽車保有量遠超我國,如美國 2020 年每千人汽車擁有量甚至超過 837 輛。由此可見,與主 要發達國家相比,我國汽車人均保有量仍然較低,尤其是在三、四線城市和中西部地區,我 國仍處于汽車消費的發展期。隨著國內新型工業化和城鎮化進程的加快發展,居民消費不斷 升級,再加上海外新興汽車市場的發展,未來我國汽車市場仍具有一定的增長空間。
產品結構緊湊化、整體輕量化和性能高效化
輕量化一直是汽車行業及其零部件制造行業的主旋律。巴斯夫公司統計結果表明,汽車每減重 100kg,每百公里油耗可降低 0.3~0.6L、二氧化碳排放可減少 5g/km。相較于汽車的動 力系統和傳動系統的技術改革,輕量化是降低能耗、減少排放的*為有效的措施之一。
隨著國家政策和法規對汽車環保的呼聲越來越高以及汽車設計的輕量化、多功能化發展,汽 車的輸出功率不斷增加,留給熱交換器的安裝空間越來越小;未來熱交換器勢必需要保證其 基本的使用性能要求和其成本控制要求的前提下,從結構、材料、工藝等方面,應用新設計、 新材料、新技術來實現對汽車整體的減重,向結構緊湊化、整體輕量化和性能高效化方向發 展。
規模增速的重心由整車市場向汽車后市場轉移
熱交換器作為汽車常用零部件,尤其是位于汽車*前端的冷凝器等熱交換器品類,屬于碰撞 件,在汽車的日常使用或交通事故中極其容易損壞,因而其下游需求不僅包括整車出廠時的 生產需求,在汽車后市場也存在較大的需求量。
隨著汽車保有量的不斷增長,汽車后市場已成為汽車工業的黃金產業,整體盈利性表現好于 汽車前市場。隨著境內汽車行業的發展、人均汽車保有量的提升,境內汽車后市場規模增速 將顯著提升。
行業向自動化、智能化制造方向發展
隨著目前美國、德國、英國、日本等國家制造業正不斷地加快向數字化、智能化時代發展, 智能制造對制造業競爭力的影響也越來越大,我國也將智能制造作為《中國制造 2025》的 主攻方向,其規劃中指出智能制造是未來制造業發展的重大趨勢和核心內容。
熱交換器作為汽車散熱系統的核心組件,與車型的迭代速度匹配。汽車后市場的產品具有更 新換代速度快、批量小、個性化定制等特點,其生產組織相對復雜、質量控制較高,生產過 程中的細微問題必須被迅速感知、及時處理。因此,實現設計過程、制造過程和執行決策機 制的產品全生命周期信息化管理是熱交換器制造行業的必然趨勢。
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