２０１８年新能源汽车热管理系统分析报告
投资聚焦 研究背景 汽车电动化浪潮下，新能源汽车热管理系统的需求高增长；与传统汽车热管理系统相比，新能源汽车热管理系统的单车价值量更高。我们在本篇报告中深度研究了汽车电动化浪潮下热管理行业的变化，并结合分析推导出投资策略。 创新之处 （1）在本报告中，我们从空调系统、电池热管理系统及整体解决方案三个方面，对电动车和传统燃油车热管理系统的异同进行了定性和定量分析，进而对电动车热管理系统的市场需求进行了测算。 （2）本报告投资策略的标的选择范围更广，我们在A股和新三板两个市场中选择优质标的。 投资观点 汽车电动化趋势下，热管理行业迎来变革期。微观角度来看，与传统燃油汽车相比，电动车热管理系统的变化包括：（1）热管理模块新增电池热管理系统、电机电控热管理系统等；（2）空调系统动力源由发动机变为电能，系统复杂程度明显提升；（3）热管理整体解决方案需更加重视功能实现和能耗管理的平衡。以上变化反应在行业层面为：（1）热管理系统的单车价值量明显提升，行业空间也相应增加；（2）行业格局或将出现变化。 根据我们的测算，2020年全球电动车热管理系统需求约300亿元，CAGR约50%，其中，中国市场需求约125亿元（CAGR44%），海外市场需求约175亿元（CAGR59%）。 我们认为在汽车电动化浪潮中，既有的汽车热管理竞争格局已有松动迹象，国内企业存在弯道超车的可能性。我们首次给予汽车热管理行业“买入”评级，建议关注： 1、A股：三花智控（002050.SZ，全球空调阀门龙头）、奥特佳（002239.SZ，汽车空调压缩机龙头）、松芝股份（002454.SZ，客车空调龙头）、银轮股份（002126.SZ，汽车热交换器龙头）、中鼎股份（000887.SZ，密封件龙头）等； 2、新三板：昊方机电（831710.OC）、瑞阳科技（834825.OC）等。风险因素 （1）新能源汽车政策变化影响行业发展的风险：新能源汽车行业仍在早期发展阶段，政策会对行业发展产生较大影响，若监管部门发布相关政策，可能会冲击行业发展。 （2）技术路线更替风险：技术进步是新能源汽车行业发展的驱动力之一，新产品的产业化可能会对上一代产品产生冲击，进而替代原有的技术路线。 （3）市场竞争加剧风险：新能源汽车行业拥有很大发展空间，有大量企业参与竞争，行业产能可能在短期内超过需求，从而出现产能过剩的风险。
纯电动汽车整车控制器（TAC） 项目介绍： 纯电动汽车整车控制器对新能源汽车的动力性、安全性、经济性、操纵稳定性和舒适性等都有重要影响，它是新能源汽车上的一种关键装置。在车辆行驶过程中，整车控制器通过开关输入端口、模拟量转换模块、CAN总线等硬件线路采集路况信息、驾驶员意图、车辆状态、 设备运行状态等参数，依托高速运行的 CPU和控制端口来执行预设的控制算法和管理策略，再将指令和信息等通过 CAN总线、开关输出端口等对动力系统的执行部件进行实时的、可靠的、科学的控制，以实现车辆的动力性、可靠性和经济性。 其硬件结构框图如图一所示。
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性能指标: 1）工作环境温度：-30 C—+80C 2）相对湿度：5%~93% 3）海拔高度：不大于3000m 4）工作电压：18VDC —32VDC 5）防护等级：IP65 功能指标： 1）系统响应快，实时性高 2）采用双路 CAN总线（商用车 SAE J1939协议） 3）多路模拟量采样（采样精度10位）；2路模拟量输出（精度 12位）4）多路低/高端开关输出 5）多路I/O输入 6）关键信息存储 7）脉冲输入捕捉 8）低功耗，休眠唤醒功能 该项目使用的INFINEON 的物料清单:
整车控制器(VMS, vehicle management Syetem ),即动力总成控制器。是整个汽车的核心控制部件，它采集加速踏板信号、制动踏板信号及其他部件信号，并做出相应判断后， 控制下层的各部件控制器的动作，驱动汽车正常行驶。作为汽车的指挥管理中心，动力总成控制器主要功能包括：驱动力矩控制、制动能量的优化控制、整车的能量管理、CAN网 络的维护和管理、故障的诊断和处理、车辆状态监视等，它起着控制车辆运行的作用。因此VMS的优劣直接影响着整车性能。 纯电动汽车整车控制器 (Vehicle Controller)是纯电动汽车整车控制系统的核心部件，它对汽车的正常行驶，再生能量回收，网络管理，故障诊断与处理，车辆的状态与监视等功能起着关键的作用。 与各部件控制器的动态控制相比，整车控制器属于管理协调型控制。 整个车辆系统采用一体化集成控制与分布式处理的车辆控制系统的体系结构，各部件都有 独立的控制器，整车控制器对整个系统进行能量管理及各部件的协调控制。为满足系统数 据交换量大，实时性、可靠性要求高的特点，整个分布式控制系统之间采用CAN总线进 行通讯。 整车控制器主要由控制器主芯片，Flash存储器和RAM存储器及相关电路组成，控制器主 芯片的输出与Flash存储器和RAM存储器的输入相连。 整车控制器通过 CAN总线接口连接到整车的 CAN网络上与整车其余控制节点进行信息交换和控制。 控制器硬件包括微处理器、CAN通信模块、BDM调试模块、串口通信模块、电源及保护 电路模块等。微处理器选用了Motorola公司专门为汽车电子开发的MCgS12，它具有运 算速度快和内部资源与接口丰富的特点，适合实现整车复杂的控制策略和算法。CAN通信 模块符合CAN2.0B技术规范，采用了光电隔离、电源隔离等多项抗干扰设计；BDM调试模块用于实时对控制程序进行调试、修改;串口通信模块用于对控制系统的诊断和标定；电源模块进行了二级滤波的冗余设计，保证控制器在车载12V系统供电情况下正常工作，并具短路保护功能。 CAN，全称为"Controller Area Network ”，即控制器局域网，是一种国际标准的，高性价的现场总线，在自动控制领域具有重要作用。CAN是一种多主方式的串行通讯总线，具有较高的实时性能，因此，广泛应用于汽车工业、航空工业、工业控制、安全防护等领域。 决策层控制单元是车辆智能化的关键，其收集车辆运行过程中的信息，并根据智能算法的决 策向物理器件层控制单元发送命令；动力源控制单元负责调节动力源系统部件以满足决策层控制单元的命令要求；驱动/制动控制单元则调节双向变量电机和能耗制动系统实现车辆的各种工况，如驱动控制、防抱制动等。 整车控制器功能需求： 整车控制器在汽车行驶过程中执行多项任务，具体功能包括：(1)接收、处理驾驶员的驾驶
纯电动汽车整车控制器的设计 摘要：随着社会的发展与科技的进步，各个城市的汽车使用户喷井式增加。传 统的内燃机汽车消耗石油，排出大量废气，使得城市的空气质量不断下降。纯电 动汽车由于不使用传统化石能源，对环境不造成污染，受到人们的青睐。随着科 技的进步，电动汽车的核心技术不断地革新与突破，逐渐完善的城市基础设施提 供了有利的帮助，电动汽车已经成为潜力股，逐步取代传统汽车变为可能。本文 从汽车结构出发，结合整车信息传输过程，设计了整车控制器的软硬件结构。 关键词：纯电动汽车；整车控制器；硬件设计；软件设计 纯电动汽车作为新能源汽车的一种，以其清洁无污染、驱动能源多样化、能 量效率高等优点成为现代汽车的发展趋势。整车控制器（vehicle control unit，VCU）作为纯电动汽车整车控制系统的中心枢纽，主要实现数据采集和处理、控 制信息传递、整车能量管理、上下电控制、车辆部件控制和错误诊断及处理、车 辆安全监控等功能。国外在纯电动汽车整车控制器的产品开发中，积极推行整车 控制系统架构的标准化和统一化，汽车零部件厂商提供硬件电路和底层驱动软件，整车厂只需要开发核心应用软件，有利的推动了整车行业的快速发展。虽然国内 各大汽车厂商基本掌握了整车控制器的设计方案，开发技术进步明显，但是对核 心电子元器件、开发环境的严重依赖，所以导致了整车控制器的国产化水平较低。本文以复合电源纯电动汽车作为研究对象，针对电动汽车应有的结构和特性，对 整车控制器的设计和开发展开研究。 一、整车控制系统分析与设计 （一）整车控制系统分析 复合电源纯电动汽车整车控制系统主要由整车控制器、能量管理系统、整车 通信网络以及车载信息显示系统等组成。首先纯电动汽车整车控制器通过采集启动、踏板等传感器信号以及与电机控制器、能量管理系统等进行实时的信息交互，获取整车的实时数据，然后整车控制器通过所有当前数据对驾驶员意图和车辆行 驶状态进行判断，从而进入不同的工况与运行模式，对电机控制系统或制动系统 发出操控命令，并接受各子控制器做出的反馈。 保障纯电动汽车安全可靠运行，并对各个子控制器进行控制管理的整车控制器，属于纯电动汽车整车控制系统的核心设备。整车控制器实时地接收传感器传 输的数据和驾驶操作指令，依照给定的控制策略做出工况与模式的判断，实现实 时监控车辆运行状态及参数或者控制车辆的上下电，以整车控制器为中心通信节 点的整车通信网络，实现了数据快速、可靠的传递。 （二）整车控制系统设计 复合电源的结构设计，选择了超级电容与DC/DC串联的结构，双向DC/DC跟 踪动力电池电压来调整超级电容电压，使两者电压相匹配。为了车辆驾驶运行安全，同时为了更好地使超级电容吸收纯电动汽车的再生制动能量，在复合电源系 统中动力电池与一组由IGBT组成双向可控开关，防止了纯电动汽车处于再生制动状态时，动力电池继续供电，降低再生制动能量的吸收效率。 整车CAN通信网络设计，由整车控制器（VCU）、电机控制器（motor control unit，MCU）、电池管理系统（battery management system，BMS）、双向DC/DC控制器以及汽车组合仪表等控制单元（Electronic Control Unit，ECU）组成 了复合电源纯电动汽车的整车通信网络。 二、整车控制器硬件设计及软件设计
新能源汽车整车控制器系统结构 和功能说明书 新能源汽车作为一种绿色的运输工具在环保、节能以及驾驶性能等方面具有诸多内燃机汽车无法比拟的优点，其是由多个子系统构成的一个复杂系统，主要包括电池、电机、制动等动力系统以及其它附件（如图1所示）。各子系统几乎都通过自己的控制单元（ECU）来完成各自功能和目标。为了满足整车动力性、经济性、安全性和舒适性的目标，一方面必须具有智能化的人车交互接口，另一方面，各系统还必须彼此协作，优化匹配，这项任务需要由控制系统中的整车控制器来完成。基于总线的分布式控制网络是使众多子系统实现协同控制的理想途径。由于CAN总线具有造价低廉、传输速率高、安全性可靠性高、纠错能力强和实时性好等优点，己广泛应用于中、低价位汽车的实时分布式控制网络。随着越来越多的汽车制造厂家采用CAN协议，CAN逐渐成为通用标准。采用总线网络可大大减少各设备间的连接信号线束，并提高系统监控水平。另外，在不减少其可靠性前提下，可以很方便地增加新的控制单元，拓展网络系统功能。 新能源汽车控制系统硬件框架 整车控制器电机控制器仪表ECU电池管理系统车载充电机MCU 外围 电路信号 调理 电路功率 驱动 电路电源 电路通讯 电路
图1新能源汽车控制系统硬件框架 一、整车控制器控制系统结构 公司自行设计开发的新能源汽车整车控制器包括微控制器、模拟量输入和输出、开关量调理、继电器驱动、高速CAN总线接口、电源等模块。整车控制器对新能源汽车动力链的各个环节进行管理、协调和监控，以提高整车能量利用效率，确保安全性和可靠性。该整车控制器采集司机驾驶信号，通过CAN总线获得电机和电池系统的相关信息，进行分析和运算，通过CAN总线给出电机控制和电池管理指令，实现整车驱动控制、能量优化控制和制动回馈控制。该整车控制器还具有综合仪表接口功能，可显示整车状态信息；具备完善的故障诊断和处理功能；具有整车网关及网络管理功能。 其结构原理如图2所示。 电源模块 CAN 加速踏板传感器 制动踏板传感器模 拟 量 调 理微 控 制 器光 电
1. 新能源汽车电池热管理 1.1 市场情况 汽车热管理主要作用是为驾驶舱提供舒适温度环境，使汽车各部件在适合的温度范围工作。而新能源汽车的热管理包括空调系统、电池热管理、电子设备热管理和电机热管理，整体价值将达到整车的8%-10%左右。由于温度对电池安全、寿命、性能乃至整车续航里程都产生直接影响，因此电池热管理是新能源汽车热管理的核心。 相比传统汽车，新能源汽车电池热管理系统为新增加的系统，为从0到1的增量市场。以乘用车为例，液冷模式下单车价值在1500元左右。液冷模式的电池热管理系统包括电子膨胀阀、冷却板、电池冷却器、电子水泵等价值量较大的部件，系统整体单车价值约为1500元。该情况下，新能源汽车热管理系统价值量有望由传统汽车2000元左右提升至6000元，预估2020年国内市场规模有望达到70亿。 表1 电池热管理系统（液冷）单车价值量拆分 冷却板150 4~6 600~900 电池冷却器200 1 200 电子水泵250~300 1 250~300 电子膨胀阀150 1 150 其他200 合计1400~1700 （来源：长江证券研究所）1.2 电池热管理技术 电池热管理主要分为三个内容： 1）在电池温度较高时进行冷却，防止电池热失控； 2）在电池温度较低时进行加热，确保电池低温下的充电性能和安全性； 3）对电池系统进行保温，提高电池热管理效率，减少热管理能耗。 电池热管理系统的重点在于冷却，且根据冷却介质的不同，可分为风冷、液冷、相变材料冷却三种方式。目前已实现商用的是风冷和液冷，而相变材料冷却方案由于技术尚不成熟，尚未在汽车领域使用，短期内商业化可能性不大。 表1 不同电池冷却方案优劣势对比
北京新能源汽车股份有限公司 整车控制器系统诊断规范—“EV160” 文件编号：“EV160-20150002014” 编制： 校对： 审核：“业务高级经理” 会签：“控制系统集成主管” 批准：“部长” XXX年XXX月
版本信息
目录 版本信息 (2) 1.参考文献 (5) 2.网络拓扑 (5) 3.诊断接口 (6) 4.诊断需求 (7) 4.1.诊断协议 (7) 4.1.1.物理层 (7) 4.1.2.数据链路层 (7) 4.1.3.网络层 (7) 4.1.4.应用层时间参数 (8) 4.2.Diagnostic Services（ISO14229-1） (8) 4.2.1.Supported Diagnostic Services (9) 4.2.2.DiagnosticSessionControl（10H） (11) 4.2.3.ECUReset (11H) (13) https://www.doczj.com/doc/507797000.html,municationControl（28H） (14) 4.2.5.SecurityAccess（27H） (15) 4.2.6.TesterPresent（3EH） (21) 4.2.7.ControlDTCSetting(85H) (21) 4.2.8.ReadDataByIdentifier（22H） (23) 4.2.9.WriteDataByIdentifier (2EH) (24) 4.2.10.InputOutputControlByIdentifier (2FH) (26) 4.2.11.ClearDiagnosticInformation (14H) (27) 4.2.12.ReadDTCInformation (19H) (28) 4.2.13.RoutineControl (31H) (35) 4.2.14.RequestDownLoad(34H) (37) 4.2.15.TransferData (36H) (37) 4.2.16.RequestTransferExit (37H) (37) 5.故障定义 (38) 6.故障码DTC中英文对照表 (38) 附录A: 冻结帧信息 (40) 附录B: (42) B.1 版本信息参数列表： (42)
新能源汽车项目学习总结 随着经济社会的不断发展和人口的增长，人类活动对地球系统的变化产生了巨大的影响，资源短缺、环境恶化、灾害频繁发生，日益威胁着人类的生存和发展。人类在日益发展的同时，却不知道自己伤害的是自己赖以生存的家园，当今地球环境已接近满目疮痍，特别是资源匮乏问题，不少资源的日益短缺已经严重影响到人类社会的发展，可以说是燃眉之急，必须及时采取正确的方法解决，作为公民我们都应响应国家的号召, 在自身的岗位上做到节约能源消耗, 降低污染排放。虽然目前新能源汽车的技术不是很成熟，在我国也没得到广泛使用，从国家发展的长远考虑,环境资源和节约理念将势在必行，在不就的将来新能源汽车将代替其他汽车作为主要交通工具。高职院校作为培养技能型人才的重要基地,为了确保将来学生的就业与市场接轨，我们必须在教学上做好为学生打好基础。所以作为当代高职院校的老师我们必须对其积极地学习和研讨。 现将本次学习总结如下： 一、新能源汽车的概述 新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源（或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置），综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。新能源汽车包括有：混合动力汽车（HEV）、纯电动汽车（EV）、电插电式混合动力汽车（PHEV）、氢发动机汽车以及燃气汽车、醇醚
汽车等等。 本次主要以纯电动汽车（EV）为主，其结构上与传统的发动机汽车（ICE）性比较EV主要区别于以下系统：驱动系统、充电系统、暖风与空调系统、制动系统（制动能量回收）这四个方面，他们有60%以上的部件是相同的。下图为e6B整车工作原理示意图（前驱） 二、新能源汽车高压安全 相对于传统的汽车，纯电动汽车由于使用了高压（360V）电源，故在使用上存在着较大的安全隐患。这不得不让人们提心吊胆。故了解电动汽车的高压安全知识尤为重要。其包括： 1、为什么需要了解高压知识？ 电动汽车高压部件、电动汽车高压警示标记 2、高压对人体的危害、 高压电基础理论、高压对人体的危害、避免高压伤害及急救理论 3、电动汽车法规 国家安全生产法规、维修及车间要求、售后技术人员资质、高压
新能源汽车核心技术详解：电池包和BMS、VCU、MCU 导读：为了使新能源爱好者和初级研发人员更好地了解新能源汽车的核心技术，北汽福田新能源系统开发部部长杨伟斌结合研发过程中的经验总结，从新能源汽车分类、模块规划、电控技术和充电设施等方面进行了分析。 2014年国内新能源汽车产销突破8万辆，发展态势喜人。为了使新能源爱好者和初级研发人员更好地了解新能源汽车的核心技术，笔者结合研发过程中的经验总结，从新能源汽车分类、模块规划、电控技术和充电设施等方面进行了分析。 1 新能源汽车分类 在新能源汽车分类中，“弱混、强混”与“串联、并联”不同分类方法令非业内人士感到困惑，其实这些名称是从不同角度给出的解释、并不矛盾。 1.1消费者角度 消费者角度通常按照混合度进行划分，可分为起停、弱混、中混、强混、插电和纯电动，节油效果和成本增等指标加如表1所示。表中“-”表示无此功能或较弱、“+”个数越多表示效果越好，从表中可以看出随着节油效果改善、成本增加也较多。 表1 消费者角度分类 1.2技术角度
图1 技术角度分类 技术角度由简到繁分为纯电动、串联混合动力、并联混合动力及混联混合动力，具体如图1所示。其中P0表示BSG(Belt starter generator，带传动启停装置)系统，P1代表ISG(Integrated starter generator，启动机和发电机一体化装置)系统、电机处于发动机和离合器之间，P2中电机处于离合器和变速器输入端之间，P3表示电机处于变速器输出端或布置于后轴，P03表示P0和P3的组合。从统计表中可以看出，各种结构在国内外乘用或商用车中均得到广泛应用，相对来说P2在欧洲比较流行，行星排结构在日系和美系车辆中占主导地位，P03等组合结构在四驱车辆中应用较为普遍、欧蓝德和标致3008均已实现量产。新能源车型选择应综合考虑结构复杂性、节油效果和成本增加，例如由通用、克莱斯勒和宝马联合开发的三行星排双模系统，尽管节油效果较好，但由于结构复杂且成本较高，近十年间的市场表现不尽如人意。 2 新能源汽车模块规划 尽管新能源汽车分类复杂，但其中共用的模块较多，在开发过程中可采用模块化方法，共享平台、提高开发速度。总体上讲，整个新能源汽车可分为三级模块体系、如图2所示，一级模块主要是指执行系统，包括充电设备、电动附件、储能系统、发动机、发电机、离合器、驱动电机和齿轮箱。二级模块分为执行系统和控制系统两部分，执行部分包括充电设备的地面充电机、集电器和车载充电机，储能系统的单体、电箱和PACK，发动机部分的气体机、汽油机和柴油机，发电机的永磁同步和交流异步，离合器中的干式和湿式，驱动电机的永磁同步和交流异步，齿轮箱部分的有级式自动变速器(包括AMT、AT和DCT等)、行星排和减速齿轮；二级模块的控制系统包括BMS、ECU、GCU、CCU、MCU、TCU和VCU，分别表示电池管理系统、发动机电子控制单元、发电机控制器、离合器控制单元、电机控制器、变速器控制系统和整车控制
附件1：新能源汽车技术阶段划分表（2010年12月31日前适用） 1.技术阶段的划分主要以储能装置种类为依据。 2.采用电-电混合方案的汽车，其技术阶段的确定以储能装置中技术阶段较低的一种为准，如：采用锂离子动力蓄电池与超级电容器电-电混合方案的纯电动商用车，其技术阶段确定为起步期；采用燃料电池与超级电容器电-电混合方案的乘用车/商用车，其技术阶段确定为起步期。 3.目前表中所列的锂离子动力蓄电池包括锰酸锂型锂离子动力蓄电池和磷酸铁锂型锂离子动力蓄电池两种类型。如果有企业申报采用其它锂离子动力蓄电池的产品，需临时提请专家委员会确定技术阶段。 附件2：新能源汽车生产企业准入条件及审查要求
1．表中准入条件要求分为否决项和一般项两类，标注“*”的条款为否决项。 2．判定原则： （1）现场技术审查全部否决项均符合要求，一般项不符合的比例不超过20%，审查结论为通过； （2）当现场技术审查结果未达到本注中第（1）条要求时，申请企业可在2个月内针对不符合项进行整改，经验证后达到本注中第（1）条要求的，审查结论为通过；验证
未达到第（1）条要求的，结论为不通过，申请企业6个月后方可重新提出申请。整改验证只能进行一次。 附件3：新能源汽车产品专项检验标准目录(收录到2009年4月1日) 附件4： 新能源汽车生产企业 准入申请书
申请企业名称（盖章）： 联系地址： 邮政编码： 联系人：职务： 电话：传真： 电子信箱： 填表日期：年月日 填表须知 1.填写本申请书应确保所填资料真实准确； 2.本申请书用墨笔或电子方式填写，要求字迹清晰； 3.本申请所有填报项目（含表格）页面不足时，可另附页面； 4.请在本申请书所选“”内打“√”。 企业声明 1.本企业自愿向工业和信息化部申请新能源汽车生产企业准入； 2.本企业自愿遵守工业和信息化部《新能源汽车生产企业及产品准入管理规则》及相关文件的规定； 3.本企业自愿如实提供开展新能源汽车生产企业准入的现场技术审查、管理、监督所需的信息和资料，并为其审查工作提供方便。 申请企业法人代表（签名）： 申请企业（盖章）： 年月日
2020年新能源汽车热管理行业分析报告 2020年6月
目录 一、汽车热管理简述 (6) 1、汽车热管理系统概述 (6) （1）燃油车热管理系统构成 (7) （2）新能源汽车热管理系统构成 (7) （3）混合动力汽车热管理系统构成 (8) 2、汽车热管理技术 (9) （1）燃油车热管理技术 (9) ①发动机热管理技术 (9) ②变速箱冷却系统技术 (10) ③乘用舱空调系统技术 (11) （2）新能源汽车热管理技术 (12) ①电动汽车电池热管理技术 (12) A.空冷式散热系统 (12) B.液冷式散热系统 (12) C.相变材料式散热系统 (13) ②电机/电机控制器热管理技术 (14) ③DCDC热管理技术 (15) ④充电机热管理技术 (16) 二、热管理是汽车发展的必然趋势 (16) 1、节能减排重要性倒逼汽车热管理 (16) （1）汽车热管理精准开发对节能减排的重要性 (16) （2）节能减排势在必行 (17) 2、热管理对新能源汽车更加重要 (20) （1）热管理对新能源汽车有多重意义 (20) ①续航里程和电池成本问题，仍然制约新能源汽车的发展，汽车热管理有利于提 升电动车续航里程 (21)
②新能源汽车的安全问题仍然制约新能源汽车的发展，加强动力电池品控和整车 热管理有利于减少安全事故 (22) （2）各大车企加快投放新能源车型，热管理零部件需求大增 (24) ①新能源汽车发展迅速 (24) ②新能源汽车成长空间巨大，目前进入到1%-10%的成长期 (24) ③新能源汽车生产准入门槛放宽：造车新势力迎利好，各个车企制定新能源汽车 战略 (25) 三、新能源汽车热管理应用技术主流 (26) 1、PTC加热损耗热能，热泵空调是主要应用方向 (26) 2、液冷是电池热管理主流方向 (30) 3、新能源整车热管理是必然的趋势 (32) 4、新能源汽车热管理单车配套价值高 (33) 四、汽车热管理市场规模与竞争格局 (34) 1、从燃油车到新能源车，热管理单车配套价值量倍增 (34) （1）汽车销量增长及高效节能要求，带来传统汽车热管理系统部件需求提升 (34) （2）复杂的热系统及高精度要求，带来新能源汽车热管理系统部件升级及单车配套价值量提升 (35) 2、汽车热管理市场竞争格局 (37) （1）空调领域 (39) （2）压缩机领域 (40) （3）阀类、泵类领域 (41) 五、相关企业简析 (42) 1、三花智控 (42) （1）产品线种类丰富，配套优势明显 (43) （2）客户群体优质稳定，极具全球竞争力 (43) （3）传统叠加新能源下汽车热管理空间广阔，三花汽零业务增长可期 (44)
新能源汽车控制系统》教学大纲 总学时：32H 学分：2 基本面向：自动化所属单位：自动化系 一、本课程的目的、性质及任务本课程是专业方向任选课程，是机械、电力电子、自动控制、化工等诸多技术和学科应用于汽车工程上的一门综合技术，也是一个国家现代化水平的重要标志之一。本课程的任务是使学生学习综合、系统地应用自动控制专业知识，熟悉并初步掌握新能源汽车控制系统的原理和基本设计思路与方法，具备开发新能源汽车控制系统的初步研制能力。力求使学生能结合我国汽车工业和控制技术应用等领域的现状和发展，了解国内外新能源汽车研制的新成果和新动态，拓展知识面，提高相关的专业技能。 二、本课程的基本要求 1、全面理解新能源汽车与燃油汽车的区别，了解新能源汽车的性能、特点、结构与指标要求，以及最新的发展动态。 2、综合应用自动控制专业知识，进一步理解掌握新能源汽车的控制技术，包括新能源汽车驱动系统控制机构和控制策略。掌握新能源汽车构成原理及设计步骤。 3、以新能源汽车为控制对象，进一步学习新能源汽车控制系统的新技术和发展趋势，学习系统地应用自动控制专业知识的方法，提高专业实际分析能力和应用技能。 三、本课程与其它课程的关系（课程的前修后续关系）前修课程：自动控制原理、电力电子技术、电机与拖动基础、运动控制系统、汽车理论与构造基础、汽车电子控制技术后续课程：无四、本课程的教学内容 第一章绪论 1、新能源汽车的定义和分类 2、新能源汽车产生和发展的原因 3、新能源汽车的发展历史 4、新能源汽车的基本结构 5、新能源汽车的主要行驶性能指标 第二章新能源汽车 1、纯电动汽车 2、混合动力电动汽车 3、太阳能电动汽车 4、燃料电池电动汽车
2019年新能源汽车热管理系统行业分析报告 2019年9月
目录 一、热管理需求催生热管理系统 (4) 1、热管理对整车安全和用能经济性重要性强 (5) 2、热管理影响乘员舱温度和乘员舒适程度 (9) 二、热管理系统，各司其职 (10) 1、发动机热管理、三电热管理、空调系统按需配置 (10) 2、发动机及附属系统的热管理 (12) 3、三电系统的热管理 (14) 4、空调系统 (17) 5、全局热管理：统筹控温，精巧高效 (20) 三、新能源汽车提供价值增量，热管理待一飞冲天 (22) 1、新能源汽车销量增速总体迅猛，纯电动乘用车主体地位确立 (22) 2、补贴逐步退坡“双积分”征求意见，新能源汽车长期规模有保证 (24) 3、纯电动乘用车长续航、高能量密度化进行时 (28) 4、热管理重要性提升，真增量市场待逐步开启 (29) 四、相关上市公司：面对国际巨头，自主待突破 (33) 1、国际巨头寡头垄断 (33) 2、自主企业待逐步突破 (34)
整车热管理需求催生热管理系统。 热管理的作用是通过不同形式的热交换对整车的不同部分进行温域控制、形成合理温度场，以主导/协助满足整车安全性、经济性和乘员舒适性等需求。 对燃油汽车而言，发动机处于工作状态时是核心产热部件，其不同工况下的温度场分布直接影响整车热效率和工作寿命；发动机附属系统、减排系统等也都有合理温度范围需求。 对新能源汽车而言，在较高的实际温度下使用或存放直接影响动力电池的使用寿命甚至安全性；在较低温度下使用也影响动力电池的输出能力、充电能力和安全性。 乘员舱的物理尺寸和温度分布严重影响驾驶、乘坐体验。通常情况下，不同季节时人对体感温度的可接受区间有合适范围。行车环境下增减衣物调节空间有限，通过空调等手段进行乘员舱热管理重要性进一步增加。 发动机及附属系统、三电系统、空调系统热管理各司其职。 热管理系统所采用的零部件包括各类泵、阀、工质容器、热交换器、压缩机、管路、散热器等，分别按需应用于发动机及附属系统、以动力电池为首的三电系统、空调系统。 发动机热管理子系统主要包括由散热器、冷却风扇、节温器、水泵、膨胀水箱、冷却液管路、等；三电热管理子系统主要包括电池冷却器、电子膨胀阀、电子水泵等；汽车空调子系统主要包括压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀、贮液干燥器、管路、空调箱及控制系统等。
新能源汽车热管理系统与传统汽车的差异 对于传统燃油汽车而言，整车的热管理更多的是集中与汽车发动机上的热管系统上，而新能源车上整车热管理与传统燃油汽车的热管理概念有巨大的差异，一般电动汽车的热管理必须统筹规划整车上的“冷”与“热”，提高能源利用率，保证整车续航。 随着新能源汽车的发展，尤其纯电动汽车其续航里程的大小从某种程度上是客户选择是否购买的重要因素之一。有数据统计，一辆电动车在较恶劣工况下（尤其冬季）开空调情况下，其将影响整车续航能力的40%以上。所以相对于传统燃油汽车，针对纯电动汽车，如何综合管理能量显得尤为重要。下面给大家详细解答一下传统燃油汽车与新能源汽车在热管理领域中主要区别点。 动力电池热管理为核心 与传统汽车相比，新能源汽车热管理要求高于传统汽车，新能源汽车热管理系统更复杂，不仅有空调系统，而且新增电池、驱动电机等部件都是具有冷却需求。 （1）过低或过高温度均会影响锂电池性能和使用寿命，因而必须拥有热管理系统。根据传热介质的不同，电池热管理系统可分为风冷、直冷与液冷，液冷相对直冷成本更低，冷却效果也优于风冷，具备主流应用趋势。 （2）由于动力类型的变化，电动汽车空调使用的电动涡旋压缩机价值量相比传统压缩机有明显提升。目前电动车主要采用PTC 加热器进行采暖，冬天时严重影响续航里程，未来有望逐步应用制热能效比更高的热泵空调系统。 新能源汽车热管理要求高 相对于传统燃油汽车更多只需注重发动机的热管理，新能源汽车热管理系统需要从系统集成和整体角度出发，统筹热量与动力总成及整车之间的关
系，采用综合手段控制和优化热量传递的系统。其可根据行车工况和环境条件，自动调节冷却强度以保证被冷却对象工作在最佳温度范围，从而优化整车的环保性能和节能效果，同时改善汽车运行安全性和驾驶舒适性等，同时汽车热管理系统主要用于冷却和温度控制，包括乘客舱热管理（空调系统）、动力总成冷却等。因此相对于传统汽车，新能源汽车的热管理系统会显得更为复杂、价值量更大。 多部件热管理需求 新能源汽车热管理系统相对于传统汽车，一般新增了动力电池、电机及电子部件等多部件多领域的冷却需求。 传统汽车热管理系统主要包括两部分：发动机冷却系统和汽车空调系统。新能源汽车由于发动机、变速箱等部件变成了电池电机电控和减速器，其热管理系统主要包括四部分：电池热管理系统、汽车空调系统、电机电控冷却系统、减速器冷却系统。新能源汽车热管理系统按冷却介质分类主要包括液冷回路（电池及电机等冷却系统）、油冷回路（减速器等冷却系统）及冷媒回路（空调系统），涉及零部件包括控制部件（电子膨胀阀、水阀等）、换热部件（冷却板、冷却器、油冷器等）与驱动部件（电子水泵与油泵等）。 新能源汽车热管理系统高价值量 传统汽车空调系统结构简单，依靠发动机带动空调压缩机制冷，依靠发动机热源制热；纯电动汽车由于没有发动机，需要依靠电动压缩机制冷，依靠PTC 加热器制热，结构复杂，且电池热管理系统不仅要防止电池过热，还要在电池过冷时进行保温。整体来看，新能源汽车由于其热管理系统比较复杂，对部件需求有所增加，形成新的电子膨胀阀、电池冷却器、冷却板、PTC 加热器等部件的需求。传统汽车热管理系统单车价值一般在2000
\\ 整车控制器系统诊断规范—“EV160” 文件编号：“EV160-20150002014” 编制： 校对： 审核：“业务高级经理” 会签：“控制系统集成主管” 批准：“部长” XXX年XXX月
版本信息
目录 版本信息 (2) 1.参考文献 (5) 2.网络拓扑 (5) 3.诊断接口 (6) 4.诊断需求 (7) 4.1.诊断协议 (7) 4.1.1.物理层 (7) 4.1.2.数据链路层 (7) 4.1.3.网络层 (7) 4.1.4.应用层时间参数 (8) 4.2.Diagnostic Services（ISO14229-1） (8) 4.2.1.Supported Diagnostic Services (9) 4.2.2.DiagnosticSessionControl（10H） (11) 4.2.3.ECUReset (11H) (13) https://www.doczj.com/doc/507797000.html,municationControl（28H） (14) 4.2.5.SecurityAccess（27H） (15) 4.2.6.TesterPresent（3EH） (21) 4.2.7.ControlDTCSetting(85H) (21) 4.2.8.ReadDataByIdentifier（22H） (23) 4.2.9.WriteDataByIdentifier (2EH) (24) 4.2.10.InputOutputControlByIdentifier (2FH) (26) 4.2.11.ClearDiagnosticInformation (14H) (27) 4.2.12.ReadDTCInformation (19H) (28) 4.2.13.RoutineControl (31H) (35) 4.2.14.RequestDownLoad(34H) (37) 4.2.15.TransferData (36H) (37) 4.2.16.RequestTransferExit (37H) (37) 5.故障定义 (38) 6.故障码DTC中英文对照表 (38) 附录A: 冻结帧信息 (40) 附录B: (42) B.1 版本信息参数列表： (42)
２０１８年汽车热管理系统专题研究报告
投资要点 ?热管理系统将迎变革，行业重要性提升 新能源热管理与传统车热管理相比，空调系统与热管理系统的关系变得更为紧密相连，并且新增了电池、电机、电子设备冷却的热管理系统，代替了传统对发动机、变速箱的却冷。其中，电池不仅需要传统的冷却功能，还需要具有制热的功能，新能源车电池的重要性使得热管理系统的重要性显著上升。另外，电动汽车空调必须从自身解决低效供暖的问题，热泵型空调技术正好解决了电动汽车采暖能耗高及对发动机余热的依赖问题。 ?单车价值显著提升，电动车渗透率提升空间大 新能源汽车的车载空调及热管理系统相比传统汽车更为复杂，部分零部件数量及种类均有增加，新增零部件包括电子膨胀阀、带电磁阀的膨胀阀和电池冷却器、冷却板、电子水泵和电子水阀。在补贴逐步退坡的情况下，双积分制有望接过补贴政策，从供给端推动国内新能源汽车行业的快速发展，明确汽车行业电动化的发展方向，新能源汽车的热管理系统市场空间有望快速提升。我们初步测算，新能源汽车的热管理系统价值相比传统汽车提高超过4000元，且国内新能源汽车市场上升空间仍然巨大，我们认为热管理系统的各项驱动因素的环比情况仍然能够进一步提升。 ?与国际主流一级供应商站在同一起跑线 目前，电装公司、法雷奥、汉拿、马勒贝洱四家国际公司四家合计占据超过50%的全球市场份额。国内的热管理系统制造企业在传统车上落后于国际主流企业，但是在新能源汽车的热管理系统的技术上国内企业与国际主流一级供应商站都仍在起步阶段。受益于国内新能源汽车政策面的大力推动，国内新能源汽车销量增速领先全球，利好国内零部件企业，有望在热管理的细分行业弯道超车。 ?投资建议 受益于国内汽车市场近十五年的快速发展，部分优秀零部件企业已经拥有自己的核心产品，不仅进入国内自主品牌的供应链体系，也进入国际主流主机厂商的供应链配套。我们建议持续关注拥有核心技术，成本优势明显，客户资源丰富以及积极布局新能源汽车热管理系统的优质企业。重点推荐：三花智控（阀类产品进入壁垒高，积极布局热管理系统，拥有特斯拉等国际客户背书，未来有望加速切入自主品牌供应链体系），银轮股份（由商转乘成功，进入大众供应链体系，与国际龙头企业站在同一竞争平台）。 ?风险提示 宏观经济波动， 汽车销量增速不及预期， 新能源汽车销量不及预期， 新能源汽车热管理系统技术突破不及预期。
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201710538323.X (22)申请日 2017.06.29 (71)申请人 知豆电动汽车有限公司 地址 315600 浙江省宁波市宁海县力洋镇 储家山路1号 (72)发明人 尹湘林 鲍文光 王红梅 闫优胜 樊晓浒 何志刚 (74)专利代理机构 杭州杭诚专利事务所有限公 司 33109 代理人 尉伟敏 (51)Int.Cl. B60H 1/00(2006.01) B60H 1/32(2006.01) B60H 1/22(2006.01) B60L 11/18(2006.01) (54)发明名称 电动汽车热管理系统 (57)摘要 本发明公开了一种电动汽车热管理系统，包 括乘员舱热管理模块和动力系统热管理模块，乘 员舱热管理模块包括电动压缩机、冷凝器、冷凝 风扇、膨胀阀、HVAC系统、第一水泵、水PTC加热器 和连接管路，动力系统热管理模块包括动力电池 包、水壶、第二水泵、散热器、散热器风扇、第三水 泵、控制器、逆变器、电机、热电板式换热器和连 接管路。动力系统热管理模块采用热电板式换热 器来实现。热电板式换热器根据珀耳帖效应，具 有加热和制冷功能。本发明具有结构简单，可靠 性好，控温精确，热利用率高，能有效提高电动汽 车电池使用效率和延长电动汽车行驶里程的特 点。权利要求书1页 说明书4页 附图3页CN 107310344 A 2017.11.03 C N 107310344 A
1.一种电动汽车热管理系统，其特征是，包括乘员舱热管理模块和动力系统热管理模块，乘员舱热管理模块包括制冷循环密闭系统和采暖循环密闭系统，制冷循环密闭系统包括电动压缩机（1）、冷凝器（2）、冷凝风扇（3）、膨胀阀（4）、HVAC系统（5）和连接管路，采暖循环密闭系统包括第一水泵（6）、水PTC加热器（7）和连接管路，动力系统热管理模块包括第一流体循环密闭系统和第二流体循环密闭系统，第一流体循环密闭系统包括动力电池包（8）、水壶（9）、第二水泵（10）、热电板式换热器（17）和连接管路，第二流体循环密闭系统包括散热器（11）、散热器风扇（12）、第三水泵（13）、控制器（14）、逆变器（15）、电机（16）、热电板式换热器（17）和连接管路。 2.根据权利要求1所述的电动汽车热管理系统，其特征是，动力系统热管理模块中的热电板式换热器包括第一流体进口（21）、第一流体出口（22）、第二流体进口（23）和第二流体出口（24），第一流体进口通过连接管路与第二水泵出口连接，第一流体出口通过连接管路与动力电池包进口连接，第二流体进口通过连接管路与第三水泵出口连接，第二流体出口通过连接管路与控制器进口连接。 3.根据权利要求1所述的电动汽车热管理系统，其特征是，热电板式换热器和散热器对动力系统热管理模块进行热管理。 4.根据权利要求2所述的电动汽车热管理系统，其特征是，第一流体和第二流体同时经过热电板式换热器进行加热或制冷，第一流体从热电板式换热器流出时的温度与第二流体从热电板式换热器流出时的温度差可以通过热电板式换热器工作电流大小进行调节，温度差调节在5℃-10℃比较合适。 5.根据权利要求1所述的电动汽车热管理系统，其特征是，当动力电池包不需要制冷或加热时，热电板式换热器停止工作，仅作流通通道，控制器、逆变器和电机依靠散热器和散热风扇进行降温。 6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的电动汽车热管理系统，其特征是，HVAC系统包括蒸发器（18）、鼓风机（19）、暖风芯体（20）和连接管路，蒸发器进口通过连接管路与膨胀阀出口连接，蒸发器出口通过连接管路与电动压缩机进口连接，暖风芯体进口通过连接管路与水PTC加热器出口连接，暖风芯体出口通过连接管路与第一水泵进口连接。 权 利 要 求 书1/1页CN 107310344 A
新能源汽车热管理行业研究报告
电动化浪潮来临，热管理系统行业迎变革 汽车热管理系统简介汽车热管理系统是调节汽车座舱环境（温度、湿度等）以及汽车零部件工作环境的重要部件。汽车热管理系统是从系统集成和整体角度出发，采用综合手段控制和优化车内热量传递和利用的系统。汽车热管理系统的主要功能是调节座舱环境（空调系统）和保障车辆各部件（驱动系统：发动机或电池系统等）在适宜的温度下工作，通过制冷、制热和热量内部传导综合提升能源利用效率。对于目前的燃油车，最主要的两个热管理系统分别是发动机冷却系统和汽车空调系统。 我国汽车热管理发展史：电动化带来热管理行业进入变革期行业导入期（20 世纪60~80 年代末）：与国外企业相比，我国汽车空调行业起步较晚，20 世纪70 年代初仍是空白。1969 年，长春第一汽车集团公司成功研制了第一台汽车空调装置，开创了中国自行设计、独立制造汽车空调装置的先河。自此，我国汽车空调行业开启导入期，这一阶段汽车空调主要依赖CKD 组装。行业成长期（20 世纪90 年代~21 世纪初）：80 年代末期，国内企业看到了汽车空调的发展
前景，陆续从国外引进技术和生产设备，争上汽车空调项目。国内掀起了汽车空调热，大规模重组由此出现。1999 年，全国汽车空调年产量约70 万台，已形成门类齐全的汽车空调生产体系，基本能够满足汽车工业生产的要求，汽车空调行业处于快速成长阶段。行业成熟期（21 世纪初~2015 年）：新世纪以来，随着汽车保有量和产销量的提高，国内汽车空调市场规模进一步扩大。2015 年中国汽车空调产量为3100 万台，市场规模为182亿元，相比2011 年复合增长率分别达到14.64%和13.94%。由于铜、铝等原材料的价格上涨，汽车空调成本上升、利润空间下降。同时，整车厂商对汽车空调公司提出了更加严格的要求，一批竞争力低的企业被淘汰，行业集中度提高，进入成熟阶段。行业变革期（2016 年以来）：根据工信部2016 年9 月发布的《节能与新能源汽车技术路线图》，规划到2020 年、2025 年、2030 年实现新能源汽车渗透率分别达到7%、15%、以及40%，预计到2020 年、2025 年、2030 年，销量有望超过200 万辆、500 万辆、1500万辆。该规划必然会推动与之相关的汽车热管理生产配套产业的转型升级。与传统燃油汽车相比，新能源汽车的空调系统对技术要求更高，单车价值量更大。汽车空调行业既面临机遇，又需要面对挑战。新能源汽车vs 燃油汽车：热管理系统组成变化显著新能源汽车与传统汽车热管理系统的组成部分不同。由于传统汽车和新能源汽车动力部件不同，两者热管理系统也存在差异。传统汽车，热管理系统分为两大部分：1）发动机热管理系统，调节发动机的工作温度；2）汽车空调系统，调节乘员的驾驶