佐思汽研发布了《2025-2026年新能源汽车热管理系统行业研究报告》。
政策法规驱动:推动电动汽车热管理系统向环保达标、主动安全守护、热失控管理等方向发展
根据《中国履行〈关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书〉国家方案(2025-2030年)》,中国将全面加强消耗臭氧层物质和氢氟碳化物管理,协同应对臭氧层损耗和气候变化,推动相关行业绿色低碳高质量发展。汽车空调氢氟碳化物首次被纳入管控范畴,相关表述包括:
2029年1月1日前,HFCs受控用途使用量至少削减基线值的10%,将优先在汽车、家电、工商制冷空调等重点行业开展削减活动。
汽车行业自2029年7月1日起,禁止新申请公告的M1类车辆空调系统使用GWP值大于150的制冷剂;鼓励在电动汽车热系统领域开展自然工质制冷剂替代技术研发和应用。
规范汽车行业制冷剂防泄漏、回收管理,加强汽车维修过程中制冷剂的回收监管,做好报废机动车拆解过程中制冷剂回收。
研究在机动车下一阶段排放标准中纳入对车用空调制冷剂的使用和泄漏控制要求。
依据国家方案,2029年乘用车必须全面切换至GWP值低于150的制冷剂,未来将呈现多种技术路线并行发展,包括二氧化碳(R744)、丙烷(R290)为代表的自然工质,以及各类低GWP混合工质。而现阶段,国内冷媒仍以R134a为主,将在政策倒逼下,迅速向下一代冷媒切换,带来汽车热管理系统相关零部件,如电动压缩机、冷媒、管路、压力装置等迭代升级。
目前,国内的汽车热管理系统的相关标准多针对传统汽车热管理系统及零部件,电动汽车热管理系统相关标准正不断完善中,2025年新颁布了一大批电动汽车热管理标准,推动电动汽车热管理系统向环保达标、主动安全守护、热失控等方向发展。
《机动车发动机冷却液》:中国国家标准体系中的强制性技术规范,由GB 29743.1(燃油汽车发动机冷却液)和GB 29743.2(电动汽车冷却液)两部分构成。GB 29743.1-2022于2022年12月29日发布,2023年7月1日实施,代替原GB 29743-2013标准。新国标 GB 29743.2-2025《机动车冷却液 第2部分:电动汽车冷却液》于2025年3月28日发布,10月1日正式实施。该标准由交通运输部主导,针对电动汽车高压电路特性,首次明确冷却液的电导率需≤100μS/cm,并强化防腐蚀热稳定性等性能要求,从源头降低电池短路、热失控风险。
《冷却系统橡胶软管与纯胶管》 :现行的国家标准GB/T 18948-2017《内燃机冷却系统用橡胶软管和纯胶管规范》在制定时主要针对的是传统燃油车的需求,对于新能源汽车冷却系统的特殊要求考虑不足。这一标准的检测技术要求在多个方面已不能满足当前汽车工业的发展需求,尤其是在电性能和阻燃性能这两个关键指标上。例如,电动汽车在发生碰撞或电池故障时,冷却系统中的橡胶软管若不具备足够的阻燃性能,可能会迅速引发火灾,造成严重的后果。而电性能不足则可能导致电气系统的故障,影响车辆的安全运行。已发布GB/T 18948-2025,将标准名称修改为《汽车冷却系统用橡胶软管和纯胶管规范》,在2017版基础上修改采用 ISO 4081:2016并扩展至电动车辆,计划实施日期为2026年3月1日。
动力电池新国标《电动汽车用动力蓄电池安全要求》(GB38031-2025):该标准于2025年发布,并将于2026年7月1日起正式实施。对于已获得型式批准的车型,标准的实施时间稍晚,为2027年7月1日。这意味着电池热管理系统(BMS)的设计目标从“温控”全面转向“安全守护”,其性能要求被提到了前所未有的高度。
1. 散热与隔热性能的极致平衡:新国标要求热失控后电池包温度必须控制在60℃以下且不起火,这要求热管理系统必须具备超高效的热量导出能力,以应对热失控瞬间释放的巨大热量。同时,为了防止热蔓延,电芯间、模组间必须具备优异的隔热材料(如高性能气凝胶、泡棉等)来阻断热传递。系统需要从“以散热为主”升级为 “精准控温、快速散热、高效隔热” 的一体化方案。
2. 对热管理油液/冷却液性能提出新要求:作为热管理系统的关键介质,冷却液需要满足更严苛的性能指标:
更高散热效率:以应对热失控时的极端散热需求。
更强绝缘性:新国标完善了绝缘电阻要求,冷却液作为接触带电部件的介质,其绝缘可靠性至关重要。
更优的稳定性和兼容性:需适应快充带来的更高工作温度,且在电池受到撞击时保持稳定,不发生泄漏或性能劣化。
3. 推动热管理技术路线演进:为满足新要求,间接液冷等传统方案可能面临挑战,浸没式冷却等能实现电芯与冷却液直接接触、换热效率更高的技术路线,因其对温度变化反应更快、安全系数更高,正成为重要发展趋势,尽管其成本也相对更高。同时,固态电池因其固态电解质不易燃、耐高温的特性,被普遍认为能天然满足“不起火、不爆炸”的要求,新国标的实施将加速其产业化进程。
部分新发布的汽车热管理系统技术标准
来源:佐思汽研《2025-2026年新能源汽车热管理系统行业研究报告》
汽车空调环保冷媒:OEM主机厂正加快导入新型冷媒,满足低GWP要求,并适配全球市场
依据国家方案,2029年乘用车必须全面切换至GWP值低于150的制冷剂,未来将呈现多种技术路线并行发展,包括二氧化碳(R744)、丙烷(R290)为代表的自然工质,以及各类低GWP混合工质。
汽车空调环保冷媒技术演进
来源:佐思汽研《2025-2026年新能源汽车热管理系统行业研究报告》
新的制冷剂正从过去常用的R11,R12、R134a,R1234yf等等,向R290、R744等低GWP制冷剂演进,同时包括兼容不同制冷剂的过渡阶段。从短中期看,混合制冷剂或许是一条可能的解决路径(如R290与R134a或者R1234yf混合制冷剂,过渡方案,满足法规、技术和成本要求)。
R290小型/模块化热泵:R290(丙烷)为天然工质,具有ODP=0、GWP≈3的极低环境影响,属于A3类高可燃制冷剂,泄漏后易在一定浓度范围内形成可燃混合物,因此对系统的密封、防爆与泄漏监测提出更高要求。R290相对更适合小型、密闭、可严格控制充注量与通风路径的应用场景,如在座舱/方向盘/座椅等小回路探索R290局部加热(严格受控充注量与泄漏监测),作为整车热管理的能效补强手段,同时在R290主干上引入R1234yf、R134a等共混工质,可覆盖中低温工况或对成本/供应链更敏感的平台,目前已逐渐成为行业重点推动方向。
R744(二氧化碳)热泵:在现有的主要替代选项中,R744(二氧化碳)是当前唯一能够同时满足三大市场中长期法规要求,实现“一套系统,全球通行”的制冷剂路线,将可能成为长期发展路线。但R744(二氧化碳)热泵成本将显著提高,同时技术难度较大,导致OEM主机厂短期内难以迅速引入。
典型的汽车空调环保冷媒对比
来源:佐思汽研《2025-2026年新能源汽车热管理系统行业研究报告》
OEM主机厂正加快导入新型冷媒,以满足法规层面低GWP要求,同时立足于适配全球市场。
OEM主机厂新型冷媒导入思路总结
来源:佐思汽研《2025-2026年新能源汽车热管理系统行业研究报告》
以理想汽车为例,其下一代热管理系统同步布局两个方向:R290(丙烷)系统和二氧化碳(R744)系统。
R290(丙烷)系统:
优势:R290在低温下的性能优于传统的R134a冷媒,且更为环保。其制冷能力强大,可达13.6kW,远超夏季快充的需求。
挑战与解决方案:R290的主要缺点是可燃性。为此,理想汽车的设计方案是将冷媒充注量大幅减少到最小,从传统R134a系统约2公斤的冷媒量,降低至仅需0.2公斤。同时,通过将储液罐、中间换热器和管路高度集成,来提升安全性,便于防碰撞和防止泄漏。
系统特点:该系统采用三个六通阀,可实现多达22种工作模式,制冷和制热都依靠同一套系统,热源来自水冷冷凝器,冷源来自Chiller(电池冷却器)。
二氧化碳(R744)系统:
优势:二氧化碳系统的低温制热性能最优,在采暖时能比R134a系统节省约40%的能量,热泵制热功率可达8kW。
挑战:其高温性能受到限制,因为二氧化碳的临界温度较低,只有31摄氏度。
Tier1供应商密集发布新一代热管理集成模块、电动压缩机
随着零ODP、低GWP(≤4)的R744(二氧化碳)、R290和R1234yf 等新型环保冷媒成为汽车冷媒替代选择。制冷剂变化会导致压缩机的设计调整,包括涡旋强度、扭矩承载、密封方式与控制策略等,需要做针对性升级,以保证系统的可靠性和能效。
新能源汽车的电动压缩机已实现从单一温度调节到多系统协同智能管理的功能跨越,是整车能效的关键部件。汽车电动压缩机的技术趋势主要体现在以下几个方面:高效节能化、低温制热技术突破、系统集成化、制冷剂替代、材料升级和结构优化等。
Tier1供应商冷媒路线呈双主线并进,2024-2025年集中推出了集成模块、压缩机等系列新品:
一是以CO₂(R744)为核心的高寒高效热泵路线,强调在-35℃等极寒工况仍具高效制热能力;
二是以R290为代表的天然工质高效路线,具备低充注、高能效与低碳优势,正加速车载应用验证。与此同步,热泵系统与集成模块(含阀岛、板式换热器、控制器)协同推进,形成“压缩机+热管理模组”的系统化供给,满足整车能效、舒适与补能效率的多目标优化。
Tier1新一代热管理集成模块、电动压缩机
来源:佐思汽研《2025-2026年新能源汽车热管理系统行业研究报告》
随着技术持续进步,未来,整车热管理系统效率将更高且更加复杂, 冷媒侧(剂侧)和水侧实现集成化,整体向集成化方向发展。
集成式热管理剂侧组件,采用了无空调管的设计理念,将空调部件包括压缩机、电子膨胀阀、WCC(水冷冷凝器)、Chiller(电池冷却器)、储液干燥器等部件集成在一个模块中,减少了制冷剂管路,降低了冷媒加注量,提高了系统的安全性和效率。
集成式热管理水侧(冷却液回路)组件,以显热输运为核心,服务电池、电机/电控、座舱暖风等,通过电子水泵、多通阀、水冷冷凝器(WCDC)、Chiller、散热器等实现多回路耦合与余热回收。
美的威灵推出了间接式热泵集成方案,通过冷媒侧集成设计实现乘员舱、电池舱和电驱动舱的热场深度耦合,智能分配热量以提升能效。该模组通过拓扑架构创新、多电机集成电子架构及算法优化等方式,不仅缩短了整车热管理的开发周期,还与下一代整车电气架构趋势相契合。
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