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储能热管理赛道的这些企业

特普生科技 特普生科技 2023-05-29 12 423

一、竞争格局

1、热管理赛道横向对比

储能热管理技术和精密空调、家用空调以及新能源车的热管理系统技术有着相似的源头。目前,许多主流企业已经开始进入储能热管理领域并积累了相关业务和技术。但是,储能热管理赛道还处于初期发展阶段,因此我们可以通过横向对比四种热管理赛道的异同来展望未来参与者的竞争优势。随着行业格局的不断演变,谁能够抓住机遇并拥有最具创新性的产品和服务,将是未来成功的关键。

储能热管理赛道的这些企业

• 储能热管理:方案在一些偏远地区,如草原和沙漠等,储能系统的维护相对困难,风沙等天气因素也增加了其安全性要求。因此,热管理方案的稳定性、安全性、可靠性是不可或缺的要素,一般要求其寿命达到10-20年。尽管风冷方案成熟,但价格敏感性往往高于液冷方案。

• 精密空调:该行业对于温度要求精度高,应用场景包括数据中心和通讯基站等领域。该产品在机柜控温和大制冷量集装箱控温方面具有较强优势,使用寿命要求15年以上。

• 家用空调、商用空调:主要应用场景为建筑空间内散热,维护难度低,整套配件一般寿命要求6-8年。

• 新能源汽车热管理:安全性要求高,对于电池、电机的散热的可靠性要求很高。

2、新能源车整车热管理方案

新能源车热管理系统协同性要求更高,存在一定的技术壁垒,系统货值较高。

传统燃油车热管理主要指发动机热管理及车内空调系统:

1)发动机热管理系统的作用分为

①高温天气给发动机降温

②低温环境迅速实现发动机冷启动

2)驾驶舱热管理可分为

①发动机带动空调压缩机、水泵等运转制冷

②利用内燃机能量转化过程中流失的热量制热

储能热管理赛道的这些企业

新能源车热管理主要指三电系统热管理(电池、电机、电控)及车内空调系统。其中车辆的电池和车内空调系统需要进行热管理,其中电池的热管理方法通常使用液冷方案,通过吸收冷却液的热量制冷。车内空调系统采用电驱动压缩机制冷,并可使用PTC方案或热泵系统进行加热。电机的热管理则主要通过风扇和散热器来制冷。

温度对电池和发动机运行效率有影响,电动车热管理系统难度大且价值高。为适应一体化热管理趋势,需要开发高效算法检测外部环境和车内温度,动态分配热量,调节通阀、风扇转速等。技术壁垒高,系统价值也高。

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新能源车热管理vs储能热管理

• 新能源车热管理公司是切入储能热管理领域的活跃玩家,动力电池热管理与储能电池热管理技术基本同源,但由于两种系统在在应用场景、寿命、性能方面有着不同要求,因此对热管理系统的要求有一定区别。

• 储能电池对能量密度的要求小于动力电池,但要求更高的循环次数,更看重热管理系统的稳定性、一致性。

储能电池系统是一种广泛应用于电网调峰调频、新能源并网、户用储能等场景的技术,相比汽车动力电池系统,储能系统对体积和重量的要求更宽松,同时对充电速度和单电池能量密度也有所放宽。然而,由于储能系统通常需要长时间运行,因此需要确保储能电池具有更高的可循环次数和更长的寿命。在储能系统中,串并联电池组数量更多,因此更注重电池组寿命和效率,同时更高度关注电池温度的一致性,这也增加了对储能热管理的BMS和EMS系统的需求。在散热模式方面,既可以采用风冷模式,也可以采用液冷模式,但随着液冷系统技术的进步和成本降低,搭载液冷的储能系统发展迅速,其占地面积更小,集成度更高,我们预计液冷方案的渗透率将不断提升。

• 汽车动力电池作为移动电源,在整车结构中占用面积较为固定,对体积、质量能量密度要求更高,需要热管理系统更高的散热效率。

动力电池在电动交通工具中的应用越来越广泛。然而,由于整车结构设计的限制,电池组的空间相对有限,因此提高整车续航里程的关键在于电池能量密度。近年来,更高能量密度的动力电池产品不断涌现,这对热管理系统的体积和散热效率提出了更高的要求。为此,液冷方案已经成为动力电池热管理的主流方案。

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精密空调vs储能热管理

• 精密空调和储能热管理在零部件层面较多同源,数据中心温控厂商切入热管理赛道从技术角度较为顺畅。

• 精密空调是专门为数据中心、数据机房等高科技环境打造的一种空调设备。其基本原理与普通空调相似,通过压缩机吸入制冷剂蒸汽,将其压缩成高压高温状态后排入冷凝器,从而向冷凝器内的冷却介质(水或空气)释放热量,最终经过节流阀变成低压低温制冷剂,进入蒸发器吸收热量并再次汽化,从而实现不断循环制冷。与普通空调相比,精密空调有更长的运行时间、更高的显热/潜热比以及更高的过滤要求,可谓是不折不扣的高端空调设备。

• 技术向液冷转型:精密空调主要可分为风冷方案和液冷方案。数据中心近年规模化趋势显著,超大型数据中心数量不断增长,风冷逐渐无法满足高功率密度的数据中心温控需求,精密空调技术从风冷向液冷转移。2018年,谷歌数据中心率先转向液冷方案,随后国内大厂如华为、腾讯、阿里巴巴等相继转型,液冷替代趋势明显。

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二、储能热管理主要企业

储能热管理主要参与者据出身可分为数据温控厂商、冷水机组厂商、汽车热管理厂商、空调主机厂商。

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英维克:精密温控龙头,风冷液冷双端布局储能热管理

通讯、IDC温控起家,新能源客车、轨交领域拓展后发力储能温控,已具有一定业务规模。

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2005年成立;

2006年推出并构建了以通讯基站、户外机柜专用空调、IDC节能空调为主的产品体系;

2015年成立子公司深圳科泰专门负责新能源客车空调的研产销工作;

2018年公司新能源客车空调大批量应用于多地公交集团;同年收购上海科泰切入轨道交通领域温控;公司是最早涉及电化学储能系统的厂商,最早于2016年推出了水冷机组的解决方案,2018年储能环境解决方案大量应用于国内外储能电;

2020年在风冷系列机柜空调基础上,开始为中国、欧美储能行业提供液冷系统的全链条综合解决方案,并不断优化端到端液冷系统。

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优势一:公司深耕精密温控行业,较早布局储能领域,先发优势充足

公司最早于2013年开始涉及储能温控领域,于2016年就推出了水冷机组解决方案,自2018年起公司储能温控方案得到大量应用,“双碳”背景下,光伏、风能建设规模及速度加快,储能及热管理配套需求激增,公司储能温控业务营收迅速提升。2020年Q4,公司储相关能业务获得大量订单,2020年储能应用方面营收约为1亿元,2021年营收约为3.37亿元,同比+350%,2022H1营收约为2.5亿元,同比+68%。

优势二:风冷液冷双端技术推进,高定制化需求带来较高下游客户粘性

公司起家于风冷温控产品,风冷方案成熟效果稳定。近年来公司大力投入研发创新,不断扩充温控领域产品,形成了风冷液冷双端方案体系,于 2020 年推出EMW 水冷机组并开始批量应用。下游厂商对机柜及温控方案具有高定制化需求,公司具备针对不同下游细分市场及行业大客户快速提供个性化需求的产品和方案的能力,是众多国内储能系统提供商的主力温控产品供应商,客户粘性较高。

优势三:公司产品线丰富,具有温控方案及产品全链条解决能力

公司针对储能电池密度大、温控要求高的特点开发了储能风冷温控系统,可满足3.0kW-55kW的各种储能应用场景。液冷方面推出了EMW液冷系列的一体化结构型产品。满足7.5kW-100kW场景需求。公司逐步从局部温控产品生产商向全链路综合解决解决方案提供商过度。

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申菱环境:IDC、工业空调专家,战略布局热泵、储能温控领域

公司基于IDC温控技术与储能温控技术同源性,切入储能温控市场

该公司于2000年成立,专注于工业工艺、专业特种、数据服务、高端公建四大领域,提供整体垂直解决方案。2014年,公司建立了精密空调生产基地并开始进入数据服务领域,该领域的业务发展迅速,已成为公司的主导成长性业务。目前,该公司计划在储能领域加速布局。由于该公司数据中心的液冷温控技术成熟,热管理方案系统完善,因此有望快速切入储能热管理领域。

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同飞股份:工业温控龙头,储能温控业务乘“双碳”风而起

国内领先数控装备和电力电子装置温控企业,技术同源切入储能温控领域。

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该公司成立于2001年,专注于工业温控领域20年。其温控业务覆盖三大领域:数控装备(液体恒温设备、电气箱恒温装置)、电力电子(纯水冷却单元、电气箱恒温装置、特种换热器)和储能(液体恒温设备)。客户包括西门子、三菱、GF、阳光电源、思源电气、新风光、海天精工、纽威数控等知名企业。该公司的产品如纯水冷却单元,技术要求类似于储能温控设备,同时电气箱恒温装置技术和液体恒温技术也可迁移至储能风冷和液冷技术领域。

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数控机床及激光设备温控对温控精准度要求较高,“双碳”背景下,数控机床行业转型升级、高质量发展的趋势将会延续,对包括温控在内的多个环节提出更高的精度要求及稳定性。储能温控领域中较小的温差有利于电池运行的一致性,延长循环寿命,公司在半导体应用的变频控制产品温控精度可达±0.1℃,温控技术能力远高于储能温控行业要求的10-35℃区间,高精度温控技术壁垒较高。

优势一:基于工业数控装备温控技术,公司温度控制精度高,利于延长电池循环寿命

优势二:非标化产品业务较多,公司定制化能力行业出众;在研项目较多,22Q3公司拿下1.61亿订单

公司所处的工业温控行业对非标化产品要求最多,公司在定制化产品方面相较于其他相关行业企业更为深厚,可满足不同储能项目中不同功率、热源位置等的多样化需求。公司目前有较多储能热管理相关在研项目,战略层面上公司将集中资源推动热管理业务的市场拓展。

热管理相关业务循序推进:

①投资5.5亿元建设的储能热管理系统项目已于22年10月开工

②多项相关技术在研

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高澜股份:聚焦液冷技术,布局储能&新能源车方向

国内领先电力电子用纯水冷却设备供应商,切入储能、新能源车&电池热管理领域,已有储能领域相关产品及订单。

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该公司成立于2001年,自成立以来一直专注于电力电子领域纯水冷却设备及控制系统的研发、设计、生产和销售。早在新能源兴起之初,公司就积极参与温控系统的开发工作。2005年成功研制出风力发电水冷系统,2009年研发出光伏逆变器水冷系统。2019年,公司收购了东莞硅翔51%的股权,以布局动力电池热管理领域。随后在2020年,成立了子公司高澜创新,专注于ICT热管理业务。目前,公司不断投入研发储能电池热管理技术,致力于全场景的热管理。已经具备了基于锂电池单柜储能液冷产品、大型储能电站液冷系统、预制舱式储能液冷产品等技术储备和解决方案。

作为上市公司,该公司一直专注于液冷技术的研究和开发,并拥有丰富的工程技术实践经验。凭借行业领先的研发能力和充足的产能支持,公司的水冷业务产品在国内处于先进水平,部分产品甚至达到国际先进水平。自2019年进入动力电池热管理领域以来,公司的动力电池热管理业务保持着高速增长,两年的复合年增长率高达451.8%。在剔除2019年低基数影响后,热管理业务仍保持了100%+的快速增长,这表明公司的电池热管理技术逐渐成熟。公司在储能温控领域重点布局液冷系统,并发挥了企业原有技术优势,有望迅速抓住并受益于储能热管理风冷向液冷方案转移的机遇。

优势一:储能热管理技术与液冷技术同源,公司依靠液冷温控技术的深厚积累或受益液冷渗透率提升的逻辑。

优势二:国内新能源电站装机量、热管理配套业务快速提升,未来或可受益于电网侧客户积累

• 发电侧及电网侧为我国新能源新增装机主要客户,公司与电网侧企业有多年合作经验,与包括国家电网、南方电网、中国西电、南瑞集团等多家知名企业形成了稳定的合作关系,电网侧客户基础深厚,对电网方面的诉求了解较为透彻,依托于已有的合作关系,有望快速推进发电侧配套的储能热管理项目。

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松芝股份:汽车热管理专家,储能热管理业务成为新利润增长点

汽车热管理专家,向小车热管理板块偏移,未来开拓储能热管理及换电重卡电池热管理业务为新增长极

公司成立于1999年,最初专注于客车空调业务,并逐步扩展到客车热管理、乘用车热管理、轨道交通热管理、冷链运输车热管理以及储能热管理业务。到了2021年,公司的小车热管理业务营收占比已超过60%。自2020年开始,公司开始布局储能热管理相关业务,并采用液体载冷剂模式。通过冷却水板为电池提供降温效果,从而实现电池的恒温运行。

储能热管理业务已初具规模,目前已经进入宁德时代、远景能源等客户的供应商体系

根据2022年半年报,目前公司已经成功实现了两款储能热管理产品的量产,并有多款产品正在开发中。公司正在研发储能热管理方面的新型制冷剂应用、超长寿命设计和电子膨胀阀的精确控制等关键技术。未来,公司的主要产能计划将集中于储能电站和电池热管理相关项目。

在2022年1月,公司的液冷机组获得了德国莱茵TUV颁发的首张认证证书,为产品进入美国市场奠定了基础。

目前,公司已经为部分车企的新能源汽车提供液冷板或液冷带产品。液冷板产品具备自主生产能力,并与储能液冷板技术有关,因此未来有望从液冷板市场的发展红利中受益。

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三花智控:制冷龙头,储能、新能源车热管理业务高歌猛进

制冷龙头,多种产品市占率全球第一,热管理业务布局最全面

三花控股集团有限公司成立于1984年,专注于制冷家电热管理和新能源汽车热管理两个主要领域的系列化控制部件和组件类产品。截至2022年,该公司的9类主导产品在全球占有率位居第一,超过20类产品在全球占有率中排名前三位。公司的业务布局清晰,其中2021年汽车热管理业务收入占比为30%,制冷业务收入占比为70%。

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公司业务布局清晰,该公司较早地布局了汽车热管理领域,旗下的子公司三花汽零成立于2004年,目前已经实现了车用热管理核心部件的全面覆盖。2021年,新能源车热管理业务收入占据三花汽零业务收入的83%以上。根据公司可转债公告,新能源热管理系统的价值超过6000元,相比传统燃油车每辆车2000-3000元的价值,这有望推动公司业务的进一步发展。

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公司在热管理系统及部件方面研究深入,具备储能系统热管理解决方案的能力

该公司于2009年成立了汽车热管理研发中心,目前已经建立了完整的汽车热管理零部件产品线,并且拥有充足的产能建设项目,处于持续投放的阶段。公司与国内外车企有紧密的合作关系,热管理方案的技术成熟可靠。

在2022年3月,公司成立了三花新能源热管理科技有限公司,该公司致力于开展与储能热管理相关的全球业务。储能热管理系统与空调热管理和新能源汽车热管理在理论和技术上有着紧密的联系,公司已经拥有成熟的技术应用方案。今年9月7日,公司受邀参加了第十二届中国国际储能大会,并由副总经理高强博士发表了题为《助力储能产业发展:三花储能热管理产品介绍》的主题演讲。目前,该公司已经拥有储能热管理领域的绝大部分核心部件,并且已经实现了储能液冷系统的量产。

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奥特佳:汽车热管理及零部件领先企业,储能液冷项目发展迅速

汽车热管理整体解决方案企业,新能源、储能热管理双轮新驱动

公司是一家提供汽车的热管理整体解决方案的制造业企业,主营业务是汽车热管理系统及零部件的技术开发、产品生产及销售,主要产品包含汽车空调系统、汽车空调压缩机、储能电池热管理产品及其关键部件。公司业务向新能源车热管理偏移,力争提供从压缩机到空调系统及相关软硬件的综合解决方案。

2022年公司新能源汽车业务热管理和储能电池热管理的收入占比已达四成,业务规模的增速远超公司总体增速

2021年6月,子公司埃泰斯新能源科技成立,专营电池储能设备的热管理系统产品。公司储能电池热管理系统业务突飞猛进,在低基数状态下取得了迅猛增长,公司“储能热管理系统”已于2021年批量投产,提供制冷量40/15/8kw,对应制热量18/16/2.5kw的机组件产品,适应集装箱式储能系统是储能系统产品发展的趋势。

埃泰斯目前拥有4条自动化产线,年产能12万套。截至2021年底,公司液冷电池热管理机组累计销售额达3.8亿。

海信家电:传统家电龙头,汽零、储能热管理业务开启新篇章

海信家电前身为1984年创立的广东珠江冰箱厂,1996/1999年在香港/深圳上市,旗下业务涵盖了暖通工业空调(海信、科龙、海信日立、约克),冰洗(海信、容声、gorenje、ASKO)、汽零及热管理(三电)。公司自2018年收购了约克联机中央空调业务,次年收购了海信日立少数股权完成控股强化了中央空调业务的领先地位。2021年收购日本三电,进军汽车热管理业务。2021年公司营收675.6亿元,其中分体式空调/冰洗业务占比18%/34%,中央空调业务占比为27%,三电21H2贡献收入约为50亿元,占比约为8%。

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子公司海信网络能源提供IDC、工业温控产品,储能热管理已有成型方案

青岛海信网络能源成立于2020年,是一家领先的数据中心基础设施整体解决方案提供商,集技术研发、生产制造、市场销售和售后服务于一体。该公司提供液冷、风冷和户外储能的模块化解决方案。

青岛海信网络能源自主研发了第七代变频速冷技术,被称为Turbo-Cooling,其整机能效达到3.2,高于行业平均水平。该技术还具有低噪音水平,仅为65分贝。此外,产品还配备热泵制热功能,并采用侧回风前出风多维风路设计,室内机配备6个大风量的EC风机,以提供更好的空气流通。

针对户外应用,青岛海信网络能源采用整舱模块化配置的户外柜产品,空调模块化安装,能够稳定控制仓内的温度。

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特普生的储能热管理业务:自主研制NTC芯片与温感件的储能CCS

储能热管理赛道的这些企业

深圳市特普生科技有限公司,成立于2011年,是国家高新技术、专精特新企业。公司主要研制NTC芯片、热敏电阻温度传感器、储能/新能源车线束、储能CCS集成采集母排(含FPC、PCB与线束方案)等温度采集产品方案。

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自主研制NTC芯片与温感件的储能CCS

特普生竞争力优势明显:自主研制NTC芯片核心技术及实现医用/军用0.3%精度;专利百项,保留不公开技术2项;为越来越多中头部客户实现了温度采集方案的一体化研制、一致性品质!

未来展望

短期来看,液冷系统具有更高的制冷效率、更高的容量兼容度和更低的占地面积等优势,预计将逐渐取代风冷系统成为储能行业的主流。那些具备液冷产品开发经验的厂商在技术和客户获取方面将拥有先发优势。下游的储能集成商和电池厂商市场格局相对稳定,2021年储能系统出货量排名前十的厂商占据了47.2%的市场份额(国内),综合服务能力强、与大客户的黏性高的热管理企业将具有更大的潜力和优势。

中期来看,我国储能领域的资质认证体系尚未完善,储能热管理方面还没有形成统一的标准。下游客户的需求多样化,因此那些具备快速响应能力和柔性定制能力的热管理厂商将处于领先地位,并且能够占据更多的市场份额。

长期来看,海外已经建立了国际IEC、欧盟CE、欧洲VDE、美国UL、澳洲CEC、日本JIS、联合国UN38.3等储能领域的资质认证体系。预计未来,我国将在头部储能系统集成商的带领下逐渐形成热管理体系的标准化方案。因此,那些具备稳定的模块化生产能力的厂商将长期受益于市场发展。

特普生,成立于2011年,是国家高新技术、专精特新企业。主要研制NTC芯片热敏电阻温度传感器储能线束储能CCS集成采集母排储能模组铝巴等温度采集产品系列。一体化研制、一致性品质的特普生,竞争力优势明显:自主研制NTC芯片核心技术及实现医用0.3%精度;专利百项,保留不公开技术2项;为全球新能源产品、大消费品与工业品提供了定制化的温度采集技术。

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