一、制冷
新能源车空调制冷原理与传统车相同，唯一的区别是动力源从发动机变为了电池，新能源车需要使用电动压缩机。
空调制冷剂回路主要包含四个关键部件分别是压缩机Compressor、冷凝器Condenser、膨胀阀ExpansionValve、蒸发器Evaporator，制冷剂（通常为R134a）在系统中经过这四个部件主要呈现四个状态：高压气态、高压液态、低压液态、低压气态。首先，压缩机将管路里的制冷剂进行压缩，制冷剂以高温高压的气态进入管道，在发动机舱前部的冷凝器中从气态凝结成液态，释放热量，随后经过膨胀阀，液态制冷剂压力忽然降低，然后在车厢内蒸发器中汽化，吸收大量的热，从而达到驾驶舱的制冷效果，最终低温低压气体又进入压缩机开始下一轮循环。
二、压缩机
空调压缩机是制冷系统心脏，起抽吸、压缩、循环泵的作用。可将压缩机看作制冷剂回路低压端与高压端的接口，将制冷剂从低压侧吸入压缩，使其温度和压力升高、再泵入高压侧，往复循环。
汽车空调压缩机多为油润滑式容积式结构，常见种类有斜盘式、曲轴连杆式、旋叶式和涡旋式压缩机。此外，压缩机分为定排量和变排量，变排量可根据空调制冷负荷自动改变排量，运行更为经济。国内乘用车空调压缩机主要包括斜盘式（市场占比约65%）、涡旋式（25%）以及旋叶式（10%）。斜盘式压缩机是往复式压缩机的主导产品，已经发展多年，工艺比较成熟，主要用在大排量乘用车，能耗高，定排量400元/个，变排量500-600元/个。涡旋式压缩机没有往复运动，效率比较高，且噪声小、运转平稳，相比于变排量的斜盘式压缩机，成本更低，300-400元/个，更适合小排量车。旋叶式压缩机体积和重量小，易于在狭小的发动机舱内进行布置，适用于微型车。
电动压缩机由电池提供动力，控制器控制电机转速，进而控制制冷量，调节温度。涡旋式压缩机高效率、高转速承受力，决定了它适合与高速电机配合使用，并且通过电控单元调节电机的速度提高空调系统的能效，更适合在电动汽车上使用，单个价值较高约1500-1600元/个。
压缩机市场格局：全球市场集中度非常高，电装、三电、汉拿占据了超半数的市场份额，国内企业奥特佳是自主品牌中的龙头地位，占据自主品牌60%市场份额。
三、制热
传统车利用发动机余热进行空调制热。传统车另一个主要热管理系统是发动机冷却回路，使发动机始终处于合理的温度内工作（一般85-100°C），确保各零部件的安全性、可靠性及系统效率。一般分为大、小循环，区别在于冷却液是否流经散热器（水箱）。汽车冷启动时，为了迅速提升发动机温度，冷却液进行小循环，不流经散热器；而在高速运行或高功率运行时，发动机发热大，冷却液温度急剧升高，超过一定程度后，节温器打开，冷却液流经散热器，热量散失到空气中，保证发动机冷却液温度不至于过高。
而在冷却液回路中，有一个独立分支为驾驶舱加热暖风回路，冷风经过暖风热交换器与冷却液进行热量交换，加热后的空气吹入驾驶舱，从而利用了发动机热量，达到冬天加热的目的。
新能源车必须依靠电力加热--PTC加热器
参考观研天下发布《2018年中国汽车空调管路行业分析报告-市场运营态势与发展前景预测》
PTC加热成本低、稳定性高但能耗巨大。发动机热源消失，成本低、结构简单、工作稳定的PTC加热方案进入了新能源汽车行业。PTC指正温度系数热敏电阻，电阻与温度正相关，当外界温度降低，PTC电阻值随之减小，通电发热量会相应增加。但PTC方案能耗巨大，在寒冷的冬天打开暖风空调，电池续航减少三成甚至一半，目前大多数电动车并未考虑极寒条件下应用的场景，所以短期内PTC方案成为了大多数电动车的首选。
目前PTC加热器有两中方案：风暖和水暖，差异在于，采暖风时冷风是和PTC散热片直接换热，还是和流有被加热冷冻液的换热器换热。随着液冷方案的普及，液体加热器也必然将成为主流。
四、热泵系统是未来驾驶舱空调的发展方向
热泵系统为通过多个泵和阀控制的系统，有二次压缩的过程，能够把热量从温度低的地方搬运到温度高的地方，从而达到夏天制冷冬天制热的效果，优点在于高度集成化和高能效表现，但目前成本较高，且低温下制热性能及结霜问题有待提高，需要配备特殊的压缩机和额外的电子膨胀阀及热交换器或四通阀，有时与PTC联合应用，只有少数车辆装配。如大众e-Golf、奥迪Q7etron、日产Leaf、雷诺Zoe、宝马i3。
原理如下图所示，制热模式下1.热量从环境中被吸取进热泵系统，2.热量被压缩并被加热，3.热量被用来加热车厢内的冷空气并使其升温，4.加热后的空气被送入车厢内，5.减压后的热量被转化成低温热量排出车外。热泵系统需要兼顾制热和制冷两种工况；制冷模式下的车内蒸发器在制热模式下用作冷凝器，相应的制冷模式下的车外冷凝器在制热模式下用作蒸发器。目前国际上电装、三电、法雷奥都具有热泵系统，国内奥特佳也在开发。
五、空调系统市场格局
全球行业集中度较高，国内三分天下。在全球热管理市场上，通过兼并收购，行业集中度不断提高，四大巨头占据了整个市场6成份额，分别为：日本电装22%，韩国汉拿13%，德国马勒13%，法国法雷奥12%，这些企业在我国传统车热管理的市场上，也基本都是合资车厂的主要供应商，而国内的一些供应商通过近些年的积累，往往只是供应自主车厂。现在在国内热管理市场呈现欧美系、日系、本土系三分天下的局面。
新能源车空调制冷原理与传统车相同，唯一的区别是动力源从发动机变为了电池，新能源车需要使用电动压缩机。
空调制冷剂回路主要包含四个关键部件分别是压缩机Compressor、冷凝器Condenser、膨胀阀ExpansionValve、蒸发器Evaporator，制冷剂（通常为R134a）在系统中经过这四个部件主要呈现四个状态：高压气态、高压液态、低压液态、低压气态。首先，压缩机将管路里的制冷剂进行压缩，制冷剂以高温高压的气态进入管道，在发动机舱前部的冷凝器中从气态凝结成液态，释放热量，随后经过膨胀阀，液态制冷剂压力忽然降低，然后在车厢内蒸发器中汽化，吸收大量的热，从而达到驾驶舱的制冷效果，最终低温低压气体又进入压缩机开始下一轮循环。
图表：空调制冷剂回路
图表来源：公开资料整理
二、压缩机
空调压缩机是制冷系统心脏，起抽吸、压缩、循环泵的作用。可将压缩机看作制冷剂回路低压端与高压端的接口，将制冷剂从低压侧吸入压缩，使其温度和压力升高、再泵入高压侧，往复循环。
汽车空调压缩机多为油润滑式容积式结构，常见种类有斜盘式、曲轴连杆式、旋叶式和涡旋式压缩机。此外，压缩机分为定排量和变排量，变排量可根据空调制冷负荷自动改变排量，运行更为经济。国内乘用车空调压缩机主要包括斜盘式（市场占比约65%）、涡旋式（25%）以及旋叶式（10%）。斜盘式压缩机是往复式压缩机的主导产品，已经发展多年，工艺比较成熟，主要用在大排量乘用车，能耗高，定排量400元/个，变排量500-600元/个。涡旋式压缩机没有往复运动，效率比较高，且噪声小、运转平稳，相比于变排量的斜盘式压缩机，成本更低，300-400元/个，更适合小排量车。旋叶式压缩机体积和重量小，易于在狭小的发动机舱内进行布置，适用于微型车。
电动压缩机由电池提供动力，控制器控制电机转速，进而控制制冷量，调节温度。涡旋式压缩机高效率、高转速承受力，决定了它适合与高速电机配合使用，并且通过电控单元调节电机的速度提高空调系统的能效，更适合在电动汽车上使用，单个价值较高约1500-1600元/个。
图表：传统涡旋式压缩机
图表来源：公开资料整理
图表：电动涡旋式压缩机
图表来源：公开资料整理
压缩机市场格局：全球市场集中度非常高，电装、三电、汉拿占据了超半数的市场份额，国内企业奥特佳是自主品牌中的龙头地位，占据自主品牌60%市场份额。
图表：2017年全球乘用车传统压缩机市场占有率
图表来源：公开资料整理
图表：2017全球车用电动压缩机市场占有率
图表来源：公开资料整理
三、制热
传统车利用发动机余热进行空调制热。传统车另一个主要热管理系统是发动机冷却回路，使发动机始终处于合理的温度内工作（一般85-100°C），确保各零部件的安全性、可靠性及系统效率。一般分为大、小循环，区别在于冷却液是否流经散热器（水箱）。汽车冷启动时，为了迅速提升发动机温度，冷却液进行小循环，不流经散热器；而在高速运行或高功率运行时，发动机发热大，冷却液温度急剧升高，超过一定程度后，节温器打开，冷却液流经散热器，热量散失到空气中，保证发动机冷却液温度不至于过高。
而在冷却液回路中，有一个独立分支为驾驶舱加热暖风回路，冷风经过暖风热交换器与冷却液进行热量交换，加热后的空气吹入驾驶舱，从而利用了发动机热量，达到冬天加热的目的。
图表：发动机冷却回路
图表来源：公开资料整理
图表：发动机余热进入驾驶舱
图表来源：公开资料整理
新能源车必须依靠电力加热--PTC加热器
参考观研天下发布《2018年中国汽车空调管路行业分析报告-市场运营态势与发展前景预测》
PTC加热成本低、稳定性高但能耗巨大。发动机热源消失，成本低、结构简单、工作稳定的PTC加热方案进入了新能源汽车行业。PTC指正温度系数热敏电阻，电阻与温度正相关，当外界温度降低，PTC电阻值随之减小，通电发热量会相应增加。但PTC方案能耗巨大，在寒冷的冬天打开暖风空调，电池续航减少三成甚至一半，目前大多数电动车并未考虑极寒条件下应用的场景，所以短期内PTC方案成为了大多数电动车的首选。
目前PTC加热器有两中方案：风暖和水暖，差异在于，采暖风时冷风是和PTC散热片直接换热，还是和流有被加热冷冻液的换热器换热。随着液冷方案的普及，液体加热器也必然将成为主流。
图表：PTC风暖加热器
图表来源：公开资料整理
图表：PTC水暖加热器
图表来源：公开资料整理
四、热泵系统是未来驾驶舱空调的发展方向
热泵系统为通过多个泵和阀控制的系统，有二次压缩的过程，能够把热量从温度低的地方搬运到温度高的地方，从而达到夏天制冷冬天制热的效果，优点在于高度集成化和高能效表现，但目前成本较高，且低温下制热性能及结霜问题有待提高，需要配备特殊的压缩机和额外的电子膨胀阀及热交换器或四通阀，有时与PTC联合应用，只有少数车辆装配。如大众e-Golf、奥迪Q7etron、日产Leaf、雷诺Zoe、宝马i3。
原理如下图所示，制热模式下1.热量从环境中被吸取进热泵系统，2.热量被压缩并被加热，3.热量被用来加热车厢内的冷空气并使其升温，4.加热后的空气被送入车厢内，5.减压后的热量被转化成低温热量排出车外。热泵系统需要兼顾制热和制冷两种工况；制冷模式下的车内蒸发器在制热模式下用作冷凝器，相应的制冷模式下的车外冷凝器在制热模式下用作蒸发器。目前国际上电装、三电、法雷奥都具有热泵系统，国内奥特佳也在开发。
图表：热泵系统原理图
图表来源：公开资料整理
图表：奥迪Q7eron热泵制热模式
图表来源：公开资料整理
五、空调系统市场格局
全球行业集中度较高，国内三分天下。在全球热管理市场上，通过兼并收购，行业集中度不断提高，四大巨头占据了整个市场6成份额，分别为：日本电装22%，韩国汉拿13%，德国马勒13%，法国法雷奥12%，这些企业在我国传统车热管理的市场上，也基本都是合资车厂的主要供应商，而国内的一些供应商通过近些年的积累，往往只是供应自主车厂。现在在国内热管理市场呈现欧美系、日系、本土系三分天下的局面。
图表：2017年全球汽车空调市场占有率
图表来源：公开资料整理
图表：我国汽车热管理市场格局
图表来源：公开资料整理
资料来源：公开资料，观研天下整理，转载请注明出处（ZQ）
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