驱动汽车热管理系统行业的发展主要因素及市场化程度
随着汽车产业发展进入轻量化、低碳环保的新阶段,产品设计过程中的集约化程度不断提高,结构和功能方面的冗余不断被压缩。更多在产品生产和使用环节需要重视的因素需要在产品设计阶段被充分考虑并需要站在成品的整层面进行统筹安排。汽车热管理系统企业需要更密切地和电池厂商或主机厂进行深入的交流持续核对和校准信息,弥合分歧。
1、汽车热管理系统概况
汽车热管理系统按照功能划分可分为动力系统热管理和舒适性热管理。动力系统热管理在传统燃油车上表现为发动机、变速箱、进排气系统冷却,在电动车上主要调节电池、电机、电控(三电系统)的温度,包含冷热控制下的不同模式选择;舒适性热管理主要为空调系统热管理,分别实现制冷和制热两大功能。
从系统构成情况来看,新能源汽车相较传统燃油汽车增加了电池液冷板、电池冷却器、电子膨胀阀、PTC 加热器或热泵等部件,系统复杂度较高,单车价值量显著提升。根据统计,传统燃油车热管理系统核心组件单车价值量约为2,200 元-3,100 元不等,新能源汽车热管理系统核心组件单车价值量约为 5,000元-11,500 元不等;具体到动力系统方面,传统燃油车动力系统热管理核心组件单车价值量为 1,000 元左右,新能源汽车电池热管理核心组件单车价值量约为2,300 元-3,300 元。
2、汽车热管理系统行业周期性
汽车热管理系统行业专配性程度较高,与汽车产业依存度高,汽车产业的周期波动直接影响汽车热管理系统企业的景气程度。汽车产业受宏观经济形势和居民消费能力与意愿的影响较大,宏观经济上扬,居民消费热情、消费能力提高时,汽车产销量上升;反之,宏观经济下滑,居民消费热情、消费能力萎缩时,汽车产销量下降。近几年来,新能源汽车渗透率持续提升,对新能源汽车热管理系统产品的需求持续增长,新能源汽车热管理系统领域未出现显著的周期性特征,但若未来新能源汽车增速放缓,汽车产业的景气度变化将会对新能源汽车热管理产品需求产生相应的影响。
3、汽车热管理系统行业的竞争格局及市场化程度
汽车零部件行业经过长期的发展,形成了以整车配套市场为主,以主机厂为核心,以零部件供应商为支撑的金字塔形多层级配套供应体系。行业生产企业众多,供应链较为成熟稳定。在汽车热管理领域,目前市场主体主要分为通过一系列并购整合所形成的海外巨头和依托新能源快速发展转型的国内零部件供应商两大类型。
传统燃油汽车热管理市场集中度较高,目前日本电装、法国法雷奥、韩国翰昂和德国马勒等海外巨头在传统燃油汽车热管理市场的占有率达到 50%以上。一方面,由于国外新能源汽车渗透率相对较低,燃油车热管理市场主要由海外一级供应商垄断;另一方面,由于项目开发定点通常绑定前期较为熟悉的零部件供应商以及遵循属地化原则,传统供应商巨头凭借技术、客户积累以及属地化优势,在全球市场占据较大份额。
新能源汽车热管理领域,国内新能源汽车渗透率持续提升,技术迭代快,产品更新频繁,需要供应商具备快速研发和量产响应能力,国内热管理龙头企业凭借配套国内新能源汽车制造商的先发优势和稳定的属地供货能力,占据了市场先机。特别是在动力电池热管理方面,国内电池制造商在全球动力电池市场占据主要份额,为国内配套零部件供应商提供了有利的发展环境,国内热管理龙头企业凭借先发优势,快速配套实现技术追赶和规模上量,市场份额稳步提升。
4、汽车热管理系统行业发展的主要驱动因素
(1)新能源产业快速发展的驱动因素
在建立人类命运共同体、共同应对全球气候变化大背景下,《巴黎协定》提出在二十一世纪下半叶实现全球温室气体的“净零排放”,目前全球已有超过120 个国家及地区提出“碳中和”目标和新能源应用的发展规划,极大程度上促进了新能源汽车等相关行业的蓬勃发展。从全球范围来看,2020 年至2022 年期间,汽车动力电池出货量由 158.20 吉瓦时增长至 684.20 吉瓦时,市场容量均实现了数倍增长。
我国是全球气候治理的积极的倡导者和坚定的行动派。在 2020 年举行的第七十五届联合国大会上,我国政府提出了 2030 年前二氧化碳排放达到峰值,2060 年前实现碳中和的发展目标。在双碳战略驱动下,新能源汽车等相关行业发展空间广阔。在新能源汽车领域,2022 年度国内新能源汽车销量688.7 万辆,渗透率为 25.6%,根据《节能与新能源汽车技术路线图 2.0》,到2035 年电动汽车和混合动力汽车将完成对传统燃油汽车的全面替代。由上可知,我国新能源汽车市场规模正处于高速发展的“快车道”。
电池液冷板是动力电池和储能电池热管理系统的关键零部件,用以维持电池适宜的工作温度,需要具备良好的密封性、一致性等性能。同时,在电池系统集成技术革新的背景下,电池液冷板与电池箱体的集成度提高,除控温外还承担起承载、固定、保护和集成电池系统的功能,产品附加值进一步提高。随着新能源电池市场规模的持续扩大和电池系统集成技术的迭代升级,电池液冷板产品也将迎来巨大的市场需求增长。
(2)国内产业链整体竞争力不断增强的驱动因素
在产业政策支持和市场需求增长的宏观环境下,我国新能源产业发展迅速,产业整体竞争力不断增强。在产业规模方面,根据中国汽车动力电池产业创新联盟的统计数据,2018 年至 2022 年期间,我国汽车动力电池产量由 70.60 吉瓦时增长至 545.88 吉瓦时。随着中国动力锂电池出货量的高速增长,中国已成为全球动力锂电池行业的主导者,2021 年全球装机 TOP15 榜单中,中国电池企业占据 11 席。在技术革新方面,国内电池生产企业引领了行业发展方向,在电池材料、集成技术等各方面不断推陈出新,进一步确立了行业在全球市场的领先地位。
动力电池产业链整体竞争力的增强为配套零部件企业的发展创造了良好条件。材料方面,上游铝合金复合材料性能优良、供应充足,满足汽车轻量化发展趋势下对于各项零部件产品的生产需求;设备方面,国产机械设备性能不断提升,降低了配套企业的固定资产投入成本;外协配套方面,材料机加工、表面处理等配套厂商生产工艺进步迅速,满足产品性能多样化的需求。依托于地缘优势和供应链优势,国内热管理产品生产企业通过自主研发和与下游客户的协同合作,实现了生产能力和技术水平的持续提升,一批骨干企业在动力电池热管理领域建立起了较强的竞争优势,为提升行业整体竞争力、推动整个行业更加健康有序发展提供了保障。
5、阻碍汽车热管理系统行业发展的主要因素
(1)供应链降本压力
随着新能源汽车和动力电池技术的日趋成熟,通过技术革新形成竞争优势的难度持续上升。短期内,成本控制在商业竞争中的地位日趋重要,整车制造企业和动力电池生产企业都将提高整体供应链效率视为提供降价空间和维持合理利润的根本保障和重要手段。作为配套企业,热管理系统厂商需要进一步提高生产效率、保障良品率和产品一致性、提高自动化水平和智能制造、柔性制造能力进而降低生产成本。这对企业的管理水平、技术水平和资金实力构成综合性的考验,难以满足任一环节的企业可能在后续的竞争中失去市场份额。
(2)技术替代风险
电池热管理系统是基于解决电池热效应对电池自身安全性、能量密度和工作效率等方面的不良影响而诞生的行业。电池热管理市场根植于新能源电池对热管理技术和产品的需要。随着热管理技术的发展,传统风冷技术换热效率提升,相变材料冷却技术逐步成熟从而具备商业化应用前景,均可能对现有的电池热管理技术和产品应用形成替代,从而使从业企业需要持续投入大量资源开展前瞻性研究开发,对行业的整体盈利能力产生影响。
6、汽车热管理系统行业的主要壁垒构成
(1)技术和人才壁垒
电池液冷板是动力电池热管理系统的核心部件,其产品性能和质量直接影响了电池工作的稳定性,对于保障新能源汽车的安全性起着至关重要的作用。汽车运转的工况环境复杂多变,振动、冲击、高低温交变环境,对多数产品都是比较严酷的工作条件,而动力电池电压动辄数百伏,在热管理系统失效的情况下极易引发安全事故,从而对电池液冷板的密封性、一致性、耐候性等提出了严格要求。电池液冷板的研发生产涉及材料学、机械工程学、热力学、流体力学等多种学科的交叉应用,技术和工艺复杂,同时需要生产企业对整车架构有深入的理解,能够配合下游客户完成同步开发并提供技术支持,具有较高的技术壁垒。同时,产品的研发和生产高度依赖技术开发、项目管理、质量管理、原材料采购、生产制造、物流运输及产品供应等方面的专业人才队伍,并且员工还需要在企业中经过长期生产管理的实践和锻炼才能胜任岗位,新进入者难以仅凭市场化招聘个别的专业人士而建立高素质专业人才团队,从而形成了较高的人才壁垒。
(2)管理体系壁垒
汽车下线后面对的是复杂的驾驶习惯、行车环境和车况路况,且每辆汽车都要对驾驶员、乘客的安全和搭乘体验负责。因此,汽车行业对热管理产品设计过程和批量生产过程制定了严格的标准体系。在严格执行产品设计开发和生产的质量管理体系的同时,保证供应的及时与稳定,有效控制采购和销售环节的各类风险,还要不断提高生产和管理效率,降低各类成本支出,对企业的管理能力提出了很高的要求。新进入的企业需要较长时间去磨合和积累管理经验,并承担过程中的管理成本和风险,对于新进企业是难以短期克服的壁垒之一。
(3)资金壁垒
汽车热管理系统行业属于资金密集型行业,生产流程较长,涉及工序繁多,需要投入大量生产和检测设备,固定资产投入较大,对行业进入者有较高的资金要求。同时,为了满足客户的采购需求,还需要稳定的生产场地、有效的信息管理系统和充足的周转资金。庞大的资本投入需要较长时间的经营才能取得回报,且在投入初期受限于生产能力和市场份额,回报水平明显小于成熟企业,对于新进企业将构成巨大的资金压力。因此,只有具备较大生产规模与较强质量保证能力的制造商才具有为下游客户按时、按质、按量供货的能力,而新进入者往往在短期内难以达到相应的规模和质量要求。
(4)客户壁垒
汽车热管理系统的专配性强、质量要求严格。为保证单个产品的产品质量以及同一批次产品的一致性和稳定性,还要保证供货效率和降低管理成本与风险,下游客户通常委托少数几家企业制造同款型号的零部件产品且倾向于保持较为长期的合作关系。新进入的企业需要经历相当长时间的供应商评审环节,对研发设计能力、产品质量稳定性、供货能力、价格等多方面综合考量,还要同时考察其以往的市场表现,新进入者很难在短期内符合上述要求,且前期较小的业务份额也会制约其盈利空间甚至盈利能力。而在新能源汽车领域,产品和技术迭代迅速,零部件呈多样化、集成化发展趋势,供应商与下游客户通常保持紧密的合作共生关系,以适应市场需求的转换,从而形成了更高的客户资源壁垒。
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