汽車電子水泵、汽車電子水泵工作原理
隨著汽車新能源轉型加速,整車熱管理的需求和系統復雜性也在增加。比如,在傳統發動機(插電混動、增程車型仍需要)和空調基礎上,新增了三電(電池、電機、電控)系統的熱管理需求。
而作為整車熱管理系統控制的核心部件之一,電子水泵(EWP)主要作用是負責驅動冷卻液循環,相比于傳統機械水泵,具有控制精度高、效率更高且具有自保護功能。
公開數據顯示,采用電子水泵及模塊式冷卻系統的新能源汽車,在整個工作轉速范圍內,冷卻液流量可降低40%以上。電子水泵的能量消耗則僅為機械水泵的15%~20%。且對于非純電動車型,基于電子水泵,發動機熄火后依然可以繼續使用電子水泵,進行輔助散熱。
此外,衡量電子水泵的另一個關鍵指標—功率(從20W到800W不等),也決定了水泵的應用場景。以中國乘用車市場為例,目前,傳統燃油車的部分中低端車型仍是以機械水泵提供發動機散熱為主,單車用量1個;而新能源汽車則基本采用電子水泵,單車用量在2-3個為主。
其中,發動機電子水泵,從燃油車沿用至插電混動、增程混動,同時對能耗效率要求更高;相比于輔助電子水泵,電子水泵技術和市場準入門檻較高。
過去,德國皮爾博格、博世、日本愛信等外資公司幾乎壟斷市場;不過,由于中國自主品牌在新能源細分車型市場的絕對領先份額,帶動中國本土電子水泵供應商持續獲利。
高工智能汽車研究院監測數據顯示,2023年中國市場(不含進出口)新能源乘用車交付量中,插混+增程合計超過230萬輛,同比增長86.25%,增速遠高于純電動車型市場。
目前,主流插混專用發動機,大部分已經取消了傳統空調壓縮機、液壓轉向助力泵和機械水泵后,用電動空調壓縮機、全電驅動轉向機和電子水泵替代。
其中,在插混及增程新能源車型市場,威晟科技、富臨精工、弗迪動力排名發動機電子水泵份額前三位,合計占比超過75%。
比如,威晟科技的明星產品大功率電子水泵系列,功率范圍200-1500W,覆蓋所有各類混動車型平臺應用。同時,在性能效率、噪音以及輕量化方面均是行業領先水平,目前已經拿到比亞迪、吉利、東風、北汽等車企訂單。
富臨精工也同樣是攻克了高效率水力設計、高效率電機及電控設計技術,功率器件高效熱平衡技術等關鍵難題,推出200W-650W電子主水泵,并陸續拿到吉利、長城等國內車企的訂單。
而和威晟科技、富臨精工不同的是,弗迪動力的產品目前主要是通過比亞迪內部渠道供貨,以后者的混動車型為主。
從市場整體進展來看,2023年以來,插混車型呈現出超強增長態勢,為新能源車銷量貢獻了巨大增量,是拉動整體車市增長的“核心動力”。
以比亞迪為例,2023年的銷量達到302.44萬輛,超額完成2023年年初定下的300萬輛目標,成為全球新能源汽車銷冠;其中,插混車型銷售143.81萬輛,占比接近50%,同比增長52.0%。
而從產品單價來看,發動機電子水泵,是其他輔助電子水泵的2-3倍,并且市場準入門檻更高。同時,隨著熱管理系統集成化趨勢凸顯,過去單一車型可能存在不同電子水泵、不同供應商的市場格局也在發生變化。
高工智能汽車研究院監測數據顯示,2023年中國市場(不含進出口)新能源車交付726.83萬輛,其中,發動機電子水泵上車227.69萬個,各類電子水泵總上車量1449.34萬個,同比增長64.63%。
其中,市場份額排名前三的供應商,合計份額占比接近50%,TOP7均為中國本土供應商,國產化率超過80%。比如,浙江三花更是已經進入特斯拉、奔馳、通用等外資車企供應鏈。
而排名第二的威晟科技,同樣備受資本市場關注。目前,公司已獲多輪融資數億元,投資方包括深創投、豐田通商、上汽恒旭等頭部資本,所募資金將主要用于新能源車輛熱管理系統的產品研發及產能拓展。
此外,為了進一步擴大產品的應用市場,威晟科技也在加速布局新能源商用車熱管理系統相關產品。目前,該公司還建有國家CNAS實驗室,每年將營業額的7%-8%用于研發投入。
目前,整車熱管理正在進入高度集成化的升級周期,比如,以比亞迪、特斯拉以及部分頭部新勢力為例,通過引入熱泵空調、高度集成的多通閥,實現空調、電池和電機電控三大回路的更靈活串聯和并聯。
此外,隨著新一輪合資車企的新能源轉型加速,電裝、法雷奧、馬勒和翰昂等傳統熱管理系統Tier1供應商在成本控制、本地化服務以及定制開發方面,甚至已經無法與中國本土供應商抗衡。
再加上車企對于集成熱管理系統的自研設計,本土核心熱管理零部件供應商優勢明顯。同時,具備閥、泵、換熱器等底層核心部件能力的Tier 2同樣積極與主機廠對接,布局系統組件賽道。
按照高工智能汽車研究院數據測算,2024年中國新能源汽車市場仍將保持30-50%的增速成長,電子水泵搭載量也將繼續保持50%以上的高增速。