管路技术路线下有什么高壁垒？

“储能热管理研究院”的研究员撰写并发布了这篇《新能源车热管理国产化发展》全套文章，这是其中内容之一。

管路技术路线选择下的高壁垒

普通管路格局稳定，自主品牌占据半壁江山

汽车空调管路安装在发动机舱内，连接汽车空调中的压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器等关键部件。为适应汽车的轻量化趋势，目前汽车热管理管路大多采用铝合金管。

腾龙股份空调管路产品

自主品牌占据行业半壁江山。腾龙股份市占率达到 20%，为行业第一，SAAA 与常州盛世达分列第二、第三，三者皆是自主品牌，合计市占率达到 45%，占据行业的半壁江山。此外，自主品牌皆与龙头车企及系统供应商建立稳定的供货关系，例如腾龙股份不仅配套本田、吉利、比亚迪等国内外乘用车龙头，还向法雷奥、马勒、翰昂等空调系统巨头供货优质客户极大程度上巩固了行业龙头地位。

自主品牌占据将近一半市场份额

自主品牌与龙头车企及系统供应商建立稳定供货关系

CO2 方案有望成为新冷媒技术路线的主要选择，门槛提升

在替代 CFC 制冷剂的过程中，R134a 成为汽车空调中最广泛使用的制冷剂，但随着环保压力的增加，新冷媒已成大势所趋。

按照新能源车热泵空调的制冷剂划分，主要分为R134a 型、CO2 型、R1234yf 型等。R134a 是一种使用最广泛的中低温环保制冷剂，它具有良好的综合性能，使其成为一种非常有效和安全的 R12 (二氯二氯甲烷)替代品。

目前，各种电动汽车的空调系统主要使用制冷剂 R134a，但 R134a 仍属于 HFC 类物质，虽然对臭氧层没有破坏作用，但其 GWP 值达 1430，已经在《京都议定书》中成为被限制使用的制冷剂。

不同制冷剂的热力性能及环境性能对比

欧盟与美国节能环保政策驱动 HFC-134a 冷媒替代趋势，但具体路线在欧洲、美国、日本、中国区域实不一样。早在 2006 年，欧盟就通过了温室气体排放法案，规定自 2011年后新开发平台的汽车空调内不得使用 GWP 值高于 150 的制冷剂，2017 年起所有销售的汽车空调中禁止所有生产车型的空调使用 GWP150 的制冷剂。但由于受到欧洲金融危机的影响,欧洲各汽车生产主机厂未能在 2011 年1月1日完成所选择替代制冷剂的商业化投放工作，该法规被迫延迟到了 2013 年1月1日才正式实施。

美国环保部通过其 SNAP目录(重大新替代物政策表)确定入选制冷剂 GWP 值要低于150，在 2011 年接受 R1234yt为汽车空调制冷剂；

在2012 年接受 CO2为汽车空调制冷剂；

美国环保部已经收到将 R134a从其 SNAP 汽车空调制冷剂清单中去除的申请，并准备在 2021 年开始实施。

在替代路线方面，一方面，美国杜邦与霍尼韦尔联合开发了 R1234yf。它具有良好的环境性能: ODP为 0，GWP 为 4，大气寿命为 0.029 年，且其在热力性能方面的替代性能和安全性方面与HFC-134a 类似，因此得到美国通用汽车公司的积极响应。另一方面，戴姆勒 - 奔驰汽车、大众等德系车企质疑其安全性转而开发使用 CO2 作为替代品，而日系供应商电装等则同时开发 CO与 R1234yf 空调系统供整车厂选择。

欧洲乘用车二氧化碳排放目标相比中美更为严苛

CO2制冷剂具备多重优势，未来有望成为热泵空调主要的技术路线。汽车空调技术的发展需要紧跟整车的技术发展趋势。随着整车电气化趋势的确认，热泵系统将是汽车空调系统长期发展的方向。

相比 R1234yf，两者在最终产品环保性能 (GWP、ODP) 差别不大，但二氧化碳具有制造过程的环保性、低制造成本、高安全性能、高制热能效的多重优势。尽管在制冷性能方面略有不足(二氧化碳在高温(大于 35°C)的 COP 值低于 HFO-134a)。

但是在制热方面，R1234yf 只能在零下 10 度工作，低于此温度后便需要 PTC 辅助加热除霜 (国家强制性出厂法规要求在零下 18 度可以进行除霜)，而二氧化碳解决了 R1234yf在低温下 COP 值较低和低温下制热量不足的问题。对比 CO和 R1234yf 应用于热泵系统的综合性能比较，我们认为 CO制冷剂有望成为热泵空调的主要技术路线。

相比 R1234yf,CO2 空调系统更具备综合优势

CO2 冷媒下管路出现价值量的大幅提升。汽车空调管路将空调各部件连接起来，组成套完整的汽车空调系统。汽车空调管路一般由铝管、高压橡胶管、空调波纹管、接头等其他管路附件组成。

按照压力分类，汽车空调管路可以分为高压管、低压管

（1）高压管

由压缩机到电子膨胀阀之间的汽车空调管路 (输送高温高压气态和中温高压液态)和

（2）低压管

由电子膨胀阀到压缩机之间的汽车空调管路(输送低温低压液态和低温低压气态); 按照制冷剂分类汽车空调管路可以分为气态管和液态管。相比传统新能源汽车，从数量上，新能源热泵空调系统的空调管路增加。

汽车空调管路连接压缩机总成、蒸发器总成、冷凝器总成等构成

CO制冷剂使得二氧化碳热泵空调系统需要重新设计高压管路，技术提升带来单根软管价值量提升。CO2制冷剂的主要难点在于运行压力远高于R134a 系统，其运行压力高达 14Mpa，因此对系统管路 (管接头、软管和硬管部分) 提出了耐高压要求。

根据康迪泰克公布的信息，CO2的低压软管部分仍然可以采用带尼龙内衬的多层橡胶管，但由于CO2压缩机运行压力高，压比小使得高压软管部分与 R134a 系统有很大区别，目前只能采用耐高压金属波纹管。至于硬管部分，则可以采用不锈钢管或者双层卷焊管，以保证耐压30Mpa 以上

目前，从成本构成上看，管路系统在硬管上的成本可以降低，但在软管，尤其是高压软管部分，有可能使成本上升。我们参考 MEB 架构的方案，CO,热泵空调方案下，单车需要软管 8 根(预计 150 元/根)，其中空调系统使用 4 根，电池热管理部分 4 根;同时还有4个传感器 (200 元/个) ，预计系统管路的金额在 1800-2000 元。

假设 2025 年全球1000 万新能源车辆中有 60%(主要分布于欧洲与中国市场)产品选择 CO2方案，年降预计 5%，则2025 年热泵空调管路系统的市场规模可达 69 亿元左右，约为 2020 年增长近12 倍，未来 5年 CAGR将达 64.3%