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新能源车热治理专题:冬季续航焦虑,低温热治理潜力伟大

2019-04-30 15:13:09 暂无 阅读:1609 评论:0
新能源车热治理专题:冬季续航焦虑,低温热治理潜力伟大

国金证券研究所

新能源与汽车研究中心

行业概念

百万新车迎来冬季续航考验,冬季路试续航下滑24%。2018年全国完成新能源乘用车发卖100.8万辆,同比增进89%;2019年1-2月完成发卖14.3万辆,同比增进134%;但冬季道路试验显露8款车型的平均续航里程下滑24%,测试包含的钴酸锂、三元锂与磷酸铁锂均未显现显着的抗低温优势,低温热治理将来市场潜力伟大。

高温热治理已受正视,低温热治理手艺路线更多。因为夏日的40多起电池自燃事件,浩瀚厂商已起头正视高温热治理,而低温热治理潜力则仍有待斥地,仅有少数厂家为电池配备了电加热系统;冬季续航是整车厂商乘用体验的焦点指标,电池的低温机能则是电池厂商的焦点竞争力,每一次冬季低续航的阵痛都将促进厂商加快低温热治理的渗透,将来市场潜力伟大。

低温下电化学回响不活跃是电池冬季电量降低的首要原因。情况温渡过低时,电解液黏度增大甚至部门凝固,使得锂离子脱嵌活动受阻,电导率降低,最终引起了容量削减。低温下使用锂电池也易因锂晶枝生长而对电池造成弗成逆的容量伤害,并形成潜在危险。与NCA、磷酸铁锂对照,国内首要的电池成长偏向NCM811低温机能相对较强,高镍趋势有助于减缓冬季低电量的现象。

研发低温电池是解决冬季续航下降较为基本的方式,高效热治理是当前最可行的冬季续航治理方案。今朝低温电池首要偏向有电解液改性与全天候电池,夹杂型电解液能够综合各类电解液优势增加锂电池低温机能,全天候电池手艺被宝马承认有机会引领市场。当前液冷热治理手艺渗透率比拟于客岁已获得较大提拔,可经由反向加热冷却液来便捷实现低温热治理,今朝市场已有浩瀚车型实现了低温加热功能。

投资建议

热治理行业业绩平均净利润增进优于传统零部件企业,成久远景可期。新能源热治理作为热治理行业的分支,跟着电池电量、能量密度逐渐提拔,三元电池、高镍化的趋势,电池平安性以及能量掌握的难度加大,整车厂将会在此加大投入,将来更大的规模、更高的单车价格与高速的增进可以为提前结构的标的带来增进切实定性,当前我们连结预期并持续介绍该板块。

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风险提醒

宏观经济低迷、汽车需求疲软、补助政策扰动新能源车产销量、供给链子行业竞争加剧、高效热治理系统渗透率不达预期、原材料成本波动、传统汽车买卖下滑拖累整体净利润

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一、冬季电动车续航缩减几多?

– 24%

百万新车迎来冬季续航考验,低温热治理大有可为。2018年全年全国完成新能源乘用车发卖100.8万辆,同比增进89%;2019年1-2月完成发卖14.3万辆,同比增进134%。但新能源车在冬季,尤其在高寒的东北区域电动汽车实际续航里程已经显现显着下降,对用户使用造成了严重影响。以几款典型新能源汽车为例,一些冬季道路试验显露这些车型的平均续航里程下滑24%,测试包含的钴酸锂、三元锂与磷酸铁锂均未显现显着的抗低温优势。

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因为客岁夏日的40多起电池自燃事件,浩瀚厂商已起头正视高温热治理,而低温热治理潜力则仍有待斥地,仅有少数厂家为电池配备了电加热系统。冬季续航是整车厂商乘用体验的焦点指标,电池的低温机能则是电池厂商的焦点竞争力,我们认为每一次冬季低续航的阵痛都将促进厂商加快低温热治理的渗透,将来市场潜力伟大。

电池实验表明温度越低,电池可用容量越低。以松下 NCR18650A为例,在电池实验中-10℃下电池容量比拟25℃将下降约20%,且平均电压远低于常温下,电池对外做功能力显着衰减。而以某磷酸铁锂电池为例,-15℃下电池内阻是15℃下的4-5倍,表征电解液导电能力下降严重。

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冬季车内加热设备的使用加大续航损耗。

今朝PTC加热器是电动汽车暖风空调的首要热源,比拟于电热丝加热能量转化效率已从70%上升至98%,但将高品位的电能直接转化为低品位的热能,能量虚耗依然伟大。蔚来汽车为ES8配备了前5.5kw后3.7kw等2个PTC加热器,即在始终开启的状况下仅暖风空调每小时将消费近50公里续航,若是再考虑电池自己的劣化,355公里的续航只能完成一半。

理论测算加热功耗严重制约续航里程。以当前主流的300km配备35kwh电池的车型为例,可获得加热功耗与里程关系曲线,若要包管75%的续航连结率,车内平均加热功耗需要掌握于1-1.5kw。但电热转换效率最多为1,PTC加热器的效率已非常接近,是以需要寻找例如热泵空调等转化效率冲破电热瓶颈的手艺。

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二、锂离子电池冬季电量削减的原因 – 低温电化学回响不活跃

低温下电化学回响不活跃是电池冬季续航降低的首要原因。锂离子电池是一种典型的“摇椅电池”,其充电时,锂离子从正极脱嵌穿越隔阂进入负极,使得负极呈富锂状况,正极呈贫锂状况,同时碳负极经由外电路获得赔偿电荷,放电时则相反。情况温渡过低时,电解液黏度增大甚至部门凝固,使得锂离子脱嵌活动受阻,电导率降低,最终引起了容量削减。

低温下使用锂电池易造成弗成逆的容量伤害和潜在危险。锂离子的消融性在低温时会显著降低,易析出沉积形成锂晶枝,生长到必然水平时有或者会刺穿隔阂造成电池短路,形成潜在平安风险。且此时电池负极动力学前提较差,固态电解质界面(SEI) 厚度会增加,将弗成逆地持续阻碍离子举止,造成有效容量衰减。

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各类正极材料的抗低温能力均不沟通,NCM811电池相匹敌冻。研究发如今-20℃下电池的容量连结率均有下降,总体上NCM与NCA材料抗低温机能相似,NCM811比NCA稍高,但两者均显着优于磷酸铁锂电池。当前国内的电池向NCM811成长的趋势有助于减缓冬季低电量的现象,但仍需要低温热治理来让电池工作在最佳局限。

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三、低温续航下方案 – 高效热治理

耐低温电池的研发是解决冬季续航下降较为基本的法子,首要偏向有改性电解液与全天候电池,但当前仍在实验阶段。

采用夹杂锂盐、溶剂与添加剂获得综合机能较强的低温电解液是获得低温锂电池的主要手段。电解液是电池抗低温能力最主要的身分之一,当前研究表明将分歧的锂盐、溶剂与添加剂这三种组分按特定比例夹杂能够达到综合最优的结果。例如在溶剂方面,传统溶剂EC介电常数高、成膜性好,但因其熔点高、黏度大,而低熔点(-48℃)的PC溶剂可有效地避免电解液系统在低温下发生凝固,调整两者配比可降低系统粘度,获得综合两者长处的抗低温溶剂。

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全天候电池是将来电池的可选项。在2016年美国ECPower公司和宾夕法尼亚州立大学的华人团队就已经研发出可在低温前提下使用的锂离子电池,经由在内部到场电热镍箔经由电路设计实现低温主动加热,可在25秒内将电池温度从-20℃升至0℃并维持不乱。这种全天气电池为方形,添加成本每千瓦时少于1元,附加重量不超越1.5%,-20℃下的容量衰减仅为通俗电池的一半。宝马18年1月公布与ECPower签署专利和谈,极有或者将该项手艺应用于将来的宝马纯电动车型。我们认为带自加热功能的全天候电池是将来的可选项之一,但靠得住性、加热耗电量与电路掌握仍是需要解决的问题。

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高效热治理是当前最可行的冬季续航治理方案

低温下电池加热系统的设计是一项复杂工程。若仅从最大续航角度考虑,电池加热系统为连结电池在特定温度下的自身能耗存在最优解,但从电池平安角度,在0℃以下均需要接纳电池加热系统以尽量耽误电池寿命。此外采用电池加热势必需要在电池组中填入保温材料,但这与高温热治理的需求南辕北辙,是以热治理系统的设计需要综合考虑各类身分。

电池加热系统有多种方案,液冷加热系统可行性最高。今朝电池加热系统有PTC加热、电热膜加热、相变加热、冷却液加热、热管加热、交流加热等多种实现体式。特斯拉2017岁尾在OTA系统中升级了电池预热功能,其专利中显露接纳了多种加热策略,能够在分歧工作状况、分歧加热序言、分歧热量起原下进行全天候电池热治理。但从其拆解图看,首要的加热方式照样使用PTC加热冷却液,这也是今朝的最合逻辑的选择,能够同时解决凹凸温热治理的矛盾,同时革新较为便当,仅需要在高温液冷热治理根蒂上增加热源即可。

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已有浩瀚车型装备低温热治理系统,电池液冷加热系统成主打卖点。今朝大多数新能源汽车都已装备电池加热系统,但基于PTC的暖风加热系统效率较低。除特斯拉以外,威马EX5、传祺GE3以及销量前十的车型中装备液冷系统的车型均装备了基于电池冷却液加热系统,已经成为主要的产物卖点,随液冷系统渗透率的提拔,冷却液加热功能也将持续渗透

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热泵空调可在冬季高效节能。热泵制热时的实际COP能够达到2-4,即沟通能耗下发生的热量是PTC的2-4倍。今朝国内已有荣威Ei5与MARVELX装备了热泵空调系统,可包管冬季高效制热。以续航300km带电35kw的典型电动车型为例进行测算,PTC、热泵空调以及两者组合的体式所形成的3种方案中仅使用热泵空调比拟于仅使用PTC加热可增加14%的续航里程,节能效应非常显着。

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四、投资机会

多方身分带动液冷渗透率提拔,热治理行业业绩优于大市

2018年全年全国完成新能源乘用车发卖100.8万辆,个中300公里续航里程以上车型渗透率敏捷上升至56%,从质量和数量上均有冲破性提拔。我们认为当前占对照少的新能源汽车凭借其50%以上的强劲增进会成为将来汽零企业主要的利润起原,一些热治理相关的头部企业新能源买卖比重已经接近10%。因为高镍电池渗透、高续航车型增加、夏日电池自燃频发等身分,我们估算近期液冷系统渗透率已经从2018年上半年的25%上升至今朝的40%摆布,绝大部门可实现低温热治理功能。

比拟于增速下滑的传统汽车销量,热治理相关标的前三季度业绩大部门仍有增速,板块前三季度净利润平均同比增进5%摆布。跟着新能源汽车占比的慢慢提拔,在2020年新能源热治理比重将达到热治理行业的10%以上,更高的单车价格将为提前结构的企业带来加倍不乱的利润起原,当前我们连结预期并持续介绍该板块。

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三花智控

公司是全球制冷掌握元器件龙头,切入新能源车热治理范畴。电子膨胀阀、四通换向阀、微通道换热器市占率全球第一,截止阀全球第二;汽车热膨胀阀市占率国内第一、全球第二。

热治理是新能源汽车财富的又一个高速成长的子行业。今朝电动车热治理系统单车价格5000元,全球市场规模2020年达到250亿,2025年将跨越800亿元。公司当前正离别投入5亿进入年产1150万套新能源汽车零部件扶植项目,投入4.5亿进入年产730万套新能源汽车热治理系统组件手艺革新项目,估计离别于20岁首与19岁首起头发生项目收益。

公司配套新能源车热治理零部件价格1500-2200元,新增市场超300亿。最首要的增进起原于电子膨胀阀,凭借规模效应、手艺以及质量的优势包管了维持较高的市场占有率和毛利率。估计2025年公司膨胀阀市场空间约11亿元,对应净利润约1.3亿元,有翻倍的增进空间。绑定热治理一级供给商不乱成长,国际前五大热治理供给商个中四家法雷奥、马勒、汉拿、空调国际都是三花汽零的首要客户。

有望受益于Model 3产能瓶颈冲破。公司独家供给特斯拉Model 3热治理零部件,共带电磁阀的热力膨胀阀、电子膨胀阀、电子油泵、油冷器、水冷板、电池冷却器、压块7个项目,单车价格约2000元;而且独家供给Model S和X电子膨胀阀,单车价格约250元。特斯拉处产能冲破期,2018年全年交付14.6万辆Model 3,且上海工场环评产能25万辆,有望于岁尾前启动产线,规划采用内陆采购模式,公司有望受益于Model 3产能瓶颈冲破及特斯拉上海工场放量。

公司前三季度实现营收和归母净利润离别为82.65亿元、10.23亿元,离别同比+15.0%、+4.5%,个中扣非归母净利润同比+25.0%;2018年业绩快报显露全年实现营业收入108.3亿元,同比增进13.1%,归母净利润12.9亿元,同比增进4.5%,相符预期。

估计2018-2020年净利润离别为12.9亿、14.9亿、15.8亿元。赐与方针价19.74元,对应2019年28x估值,维持买入评级。

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银轮股份

系国内热交流器龙头,尾气处理买卖不乱,热治理买卖持续拓展合资品牌客户。四大买卖涵盖三大范畴,油冷器、中冷器国内市场占有率离别达到45%和35%,焦点买卖不乱增进;尾气处理买卖充裕受益减排律例,进一步结构下一阶段方案;加大投入新能源车热治理买卖,多款产物量产成为增进重点。

热交流器跟着自立品牌的高速增进而成长。公司热交流器销量十多年连结国内第一,个中乘用车买卖占比超40%,为首要增进起原。前五大客户离别为福特、吉利、广汽、长城、长安,有望持续受益于自立品牌的高速增进。中冷器增量首要来自乘用车涡轮增压动员机渗透率提拔,且打入通用..。同时,升级冷却模块已实现配套供给吉利。

尾气后处理买卖受益于减排律例。公司受益于排放升级律例,已为各阶段排放律例结构应对产物与方案:国内商用车EGR冷却器市占率约30%,从轻卡扩展至整个柴油机商用车,并向汽油机敏捷渗透;SCR封装以中重型商用车为主,继而进入轻卡范畴;2017年定增投资的DPF项目达产后约新增营收3亿元,为国六阶段做预备。

热治理买卖持续开发新用户。2018年热治理买卖周全开花,在合资品牌及国外供给商实现5大冲破:第一,打入吉利领克..,于2021年量产,338万套供货量;第二,成为捷豹路虎(顶级品牌) D4、P4 动员机油冷器供给商,2020-2021年起头供货,共225 万台;第三,电池水冷板经由GM(全球通用)审核;第四,成为德国采埃孚变速箱油冷器供给商。第五,被确定为春风雷诺动员机机油冷却器供给商,估计于2020 年供货,订单总额约为 1 个亿(127 万台)。公司定位了了,随募投项目落地及持续拓展客户,看好历久业绩。

公司前三季度营业收入增进23.4%,净利润增进18.1%;2018年业绩快报显露全年实现营业总收入50.5亿元,同比增进16.9%,净利润3.6亿元,同比增进15.2%,相符预期。

估计2018-2020年净利润离别为3.6亿、4.5亿、5.0亿元。赐与方针价13.90元,对应2019年25倍估值,维持买入评级。

中鼎股份

车用非轮胎橡胶件行业龙头,市场空间冲破1800亿。公司系汽车非轮胎橡胶件龙头,经由并购扩充手艺实力,同时新能源范畴获大量订单。公司占有国内10%、国际3.8%的市场份额,营收位列全球非轮胎橡胶件企业第13位,国内第1。增进主线为零部件国产替代,随长续航高品质电动车销量增进,减震密封冷却需求持续上升,市场超1800亿。

传统买卖较为不乱,国外收购落地国内+高端豪华车销量增进鞭策业绩,冲抵总体车市销量趋缓影响,升级系统供给商带来新增量。

买卖涵盖降噪减振、密封、冷却系统、空气吊挂及电机系统;

经由收购国外企业获得焦点手艺及相关零部件,从零部件制造转向模块集成,单车价格量提拔,配套一线整车厂,拓展至电动车范畴;

公司一连收购的十余家高质量国外汽零企业已在国内悉数落地。公司进入高质量内生增进阶段,估计年均增进9%以上。

国内车市下滑在低端车型,高端豪华车增进带来业绩鞭策,且公司60%以上买卖在国外,对公司营收影响有限。

新能源车买卖快速增进,占比8.5%,获焦点密封手艺,升级冷却管路总成供给商,受益于液冷系统渗透加快,获特斯拉、宁德时代订单。

2018H1新能源买卖进献5.2亿元营收,占比8.6%,同比+16%;

在电池冷却密封系统、电秘要封、减振降噪、电桥密封总成等多个范畴已有对应成熟产物,冷却管路总成在电池冷却范畴居全球第一;

跟着电动车销量持续增进,大电池车型和液冷系统渗透率加快,单车价格量提拔,公司冷却、密封、管路买卖直接管益。

新产能上马期近,10倍估值凸显投资价格。公司拟刊行12亿可转债新建年产1,500 万标米冷却系统管路总成产线、177 万件/年掌握臂部件产线及升级减震橡胶产线。

公司前三季度营业收入与净利润离别增进11.6%与10.4%;2018年业绩快报显露全年实现归母净利润约11亿至12亿,同比增进0-10.6%。

估计公司2018-2020年归母净利润离别为12.36亿、13.86亿、15.98亿,方针价17.04元,对应2019年15倍PE,维持买入评级。

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西泵股份

国内最大的汽车水泵、排气歧管生产企业,盈利示意稳健。公司首要产物为汽车动员机水泵、汽车动员机排气歧管、动员机涡轮增压器壳体等。公司系财富龙头,汽车水泵产物市场占有率居行业第一位,汽车排气管产物居行业第二,对国内汽车水泵和排气歧管产物订价具有必然的主导感化。近年来公司焦点产物水泵及排气歧管产销不乱增进,且顺应汽车电子化、智能化、节能化的趋势,积极调整财富构造,结构新的业绩增进点。

公司为行业龙头,焦点竞争优势显着。公司市占率位于行业一位,客户资源不乱,笼盖国表里知名车厂,如通用、福特、公共、上汽、吉利、长城等,与国表里浩瀚动员机及整车制造商竖立了历久、不乱的合作伙伴关系。产物笼盖全国市场,且出口欧美,2018年H1国外直接和间接发卖营收占比达35%,将来国外市场为业绩增进首要起原。

受益于节能减排趋势,涡壳产物持续放量。公司涡壳产物示意亮眼:2017年公司涡壳发卖量增加62%,2018H1涡壳营收增进96%,产物产能将进一步释放。且跟着耐热钢涡壳手艺的冲破,涡壳产物的毛利率有望进一步提拔。

排气歧管销量稳步增进,公司产物构造改善。2017年排气歧管产销量大幅增加,营收同比增进40%,2018年H1排气歧管营收占同比增进22%,且占总营收的40%,成为公司第一大产物。

把握汽车业成长趋势,结构电子化、节能化零部件财富新蓝海。公司今朝产物首要针对传统车型,为调整产物构造,公司出力研发电子泵、可变流量机油泵、电子真空泵、电子压缩机泵、电子系统、热治理系统、温控模块等产物,且追求在汽车电子系统、热治理系统、底盘系统等新能源汽车弗成替代产物范畴实现冲破。

2018年前三季度营业收入与净利润离别增进11.4%与5.3%;2018年业绩快报显露全年实现营业收入28.2亿元,与同比增进5.8%,净利润为2.4亿元,同比增进1.2%。

五、风险提醒

宏观经济持续低迷,需求下降,汽车财富销量增进大幅低于预期。当前我国经济面临复杂的国表里形势,经济下行压力趋大,社会消费品零售总额增速放缓,需求端压力显着,或者带来汽车销量增进大幅低于预期。

补助政策扰动,新能源汽车产销量大幅低于预期。2019年补助政策尚未落地,若大幅退坡,或者导致2019年新能源汽车产销量大幅低于预期。

供给链子行业竞争加剧。国产企业或者受到合资品牌或国外企业挤压,进而企业业绩显现下滑。整车企业竞争压力传导至零部件,带来供给链公司的压价超预期,影响公司盈利。

行业竞争激烈,高效热治理系统渗透速度不达预期。或者存在产物市占率下降、产物价钱下降超出预期等情形。

原材料成本波动。原材料首要为铝、铜等金属,涨价直接影响盈利水平。

传统汽车买卖下滑拖累整体净利润。

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