液冷板行業報告：熱管理系統核心組成部分受益電車和儲能需求爆發-220216（17頁）.pdf

1、行業報告：液冷板2022年2月16日中航證券研究所發布證券研究報告請務必閱讀正文后的免責條款部分行業評級：增持液冷板行業報告：熱管理系統核心組成部分，受益電車和儲能需求爆發受益需求爆發和液冷滲透率提升：鋰離子電池的性能、壽命和安全性對溫度較為敏感，熱管理系統是保證電池持續有效工作的重要途徑。電池冷卻技術按照冷卻媒介的不同主要分為空氣冷卻、液體冷卻和相變冷卻三類，空氣冷卻結構簡單，成本較低，但換熱效率低，均溫性差；液體冷卻比容大、換熱系數高，是目前電動車最主流的冷卻技術，同時在儲能領域也加速滲透。冷卻板是熱管理系統的核心部件：液冷系統零部件包括電池冷卻器、電子膨脹閥、電子水泵、電池閥、液冷板等；

2、其中液冷板通過冷卻液在液流通道中循環流動傳遞走多余熱量從而實現冷卻功能，是液冷系統的關鍵部件。根據形狀和結構的不同，液冷板可分為攪拌摩擦焊式、口琴管式、吹脹式和釬焊式等。其中，吹脹式成本低、換熱效果、生產效率高，釬焊式在結構、重量和散熱能力上具備一定優勢。鋁熱傳輸材料和冷卻板彈性較大：產業鏈上游為鋁、銅等大宗商品，將相應金屬加工成為鋁熱傳輸材料，并進一步根據客戶需求加工成為冷卻板。相較于燃油車，新能源汽車電池冷卻板帶來增量需求，預計2025年全球電動車冷卻板市場規模約142億元，對應電動車冷卻板鋁熱傳輸材料需求約26萬噸。此外，儲能液冷滲透率提升帶來增量需求，GGII預測2025年國內電化學儲

3、能裝機量有望超過50GWh，而截止2020年底僅為4.4GWh。投資建議：需求放量，液冷板產業鏈有望迎來拐點。液冷板具備小批量、多品種的特點，下游特定品類和型號有望實現生產的規模效應。相關標的：冷卻板，銀輪股份、三花智控、松芝股份、科創新源、飛榮達等；鋁熱傳輸材料，銀邦股份、華峰鋁業等。從產業鏈彈性角度看，推薦關注：1）鋁熱傳輸材料環節的銀邦股份等，上游原材料同質化，下游冷卻板行業格局尚未成型，新增產能相對受限，需求快速增長背景下有望迎來量利齊升；2）主要從事冷卻板生產的企業，如科創新源（瑞泰克）等，切入冷卻板行業受益于下游需求放量彈性較大，同時有望迎來價值重估。風險提示：新能源汽車銷量不及預

4、期，儲能普及速度慢于預期，液冷滲透率提升低于預期，原材料和運費成本大幅波動。中航先進制造投資觀點8YbWMBjWiYeVzWnMoPrR9P8Q6MpNrRsQsQiNqQtRiNqRuMbRoOxOwMpNqQNZrRxP目錄1.液冷有望受益于需求爆發和滲透率提升2.鋁熱傳輸材料和冷卻板彈性較大3.投資建議：關注產業鏈拐點下的彈性環節資料來源：匯智慧眾，電動汽車電池冷卻系統對空調系統性能的影響，國家電網，中航證券研究所熱管理系統：保證電池持續有效工作的重要途徑4鋰離子電池的性能、壽命和安全性對溫度較為敏感，熱管理系統是保證電池持續有效工作的重要途徑。鋰離子電池的最佳工作溫度為2540，電池在

5、充放電過程中產生大量熱，溫度過高造成電池壽命降低并有熱失控風險；溫度過低導致電池容量減小、充放電效率降低，縮短續航里程。此外，若單體電池的溫差超過5，根據木桶原理，電池組的性能和壽命將由最差的單體確定，其使用性能將大幅降低。內部部件破損、外部使用不穩定等因素導致儲能電池熱失控，精準控制儲能系統溫度至關重要。電池遭受濫用、內部部件受損等因素可能會導致熱失控，從而釋放有毒和可燃氣體。單個電池單元中發生的熱失控會迅速擴散，從而導致相鄰電池單元的熱失控級聯，進而引起災難性的火災事件，給資產、設施和人身安全帶來嚴重威脅。圖表1：鋰離子電池熱失控過程圖圖表2：集美大紅門儲電站事故情況資料來源：電動汽車電池

6、冷卻系統的數值模擬研究，動力電池組熱管冷卻系統傳熱特性分析，中航證券研究所熱管理系統：液冷效率高、導熱系數大，動力電池冷卻的主流技術5電池冷卻技術按照冷卻媒介的不同主要分為空氣冷卻、液體冷卻和相變冷卻三類，其中液冷是動力電池冷卻的主流技術，儲能領域正加速應用?？諝饫鋮s：結構簡單，成本較低，但換熱效率低，均溫性差；在電動車中應用于小型功率車（A00和A0），儲能領域基于通信基站的先發優勢而占比最高。液體冷卻：冷卻速度快、比容大、換熱系數高，但結構復雜、成本較高；目前為電動車最主流的冷卻方式，應用車型包括寶馬i3、特斯拉、雪佛蘭Volt、之諾、吉利帝豪等。相變冷卻：體積變化小、相變潛熱大，但熱導效

7、率低、散熱速度慢、成本高；目前處于研究階段。圖表3：不同散熱系統比較圖表4：風冷、液冷、相變冷卻系統結構示意圖指標風冷散熱系統液冷散熱系統相變材料散熱系統成本低高較高復雜程度簡單復雜簡單安全性能高高一般散熱效果一般好較好缺點對流換熱系數??；加熱、冷卻反應遲緩；不防塵。液體粘度較大，要求額外功率消耗；密封要求好。相變潛熱較??；退化問題尚需改善；傳熱系數較小。代表車型北汽EX360寶馬i3、特斯拉、雪佛蘭Volt等-串行和并行空冷系統液冷系統相變冷卻系統資料來源：電動汽車電池冷卻系統對空調系統性能的影響，中航證券研究所液冷板：電池液冷熱管理系統中關鍵的零部件之一6動力電池冷卻系統通過對動力電池組進

8、行冷卻或加熱，保持動力電池組最佳的工作溫度，以改善其運行效率并提高電池組的壽命。冷卻液式電池冷卻系統利用板式換熱器在空調系統中獲得冷量，然后通過電動水泵、電池內部的冷卻板和管路等部件將冷量帶給發熱的電池，使電池在適宜的溫度范圍內工作。液冷系統部件包含較多，液冷板是電池液冷熱管理系統中關鍵的零部件之一。液冷系統零部件包括電池冷卻器、電子膨脹閥、電子水泵、電池閥、液冷板等；其中液冷板通過冷卻液在液流通道中循環流動傳遞走多余熱量從而實現冷卻功能，是液冷系統的關鍵部件。圖表6：新能源汽車電池熱管理核心零部件圖表5：電動汽車空調系統及電池冷卻系統簡圖電子膨脹閥電子水泵冷卻板冷卻器電動壓縮機示意圖作用系統

9、流量調節電池水冷用于冷卻電池系統換熱提供動力動力電池包液冷板類型及散熱解決方案， QYResearch，中航證券研究所液冷板：型式多樣，沖壓式、吹脹式冷卻板市場份額逐漸提高7圖表7：中國市場不同分類電池冷卻板銷量及市場份額圖表8：液冷板型式分類型材+攪拌摩擦焊式口琴管式機加+焊接式吹脹式沖壓式板翅式焊接+埋管式原理利用鋁擠壓工藝將冷板流道直接成型，通過機加方式打通循環，采用摩擦焊接等進行流道和接管密封。采用鋁擠壓加工出流道，再與兩端集流管焊接在一起。采用機加加工出流道，再與上蓋板通過攪拌摩擦焊密封。通過網板印刷出由石墨構成的管路，通過熱軋將兩板結合，吹氣體將管路吹漲起來。依靠壓力機和模具對鋁材

10、進行沖壓，使之產生塑性變形，形成流道，上下殼體通過釬焊焊接在一起。在上下導熱面板中填充鋸齒形換熱翅片，再通過無釬劑的真空釬焊技術實現冷板密封。適合銅板+銅管組合焊接方式。優點生產效率高，成本低，承重能力強。成本低，重量輕，結構相對簡單，生產效率高。內部流道尺寸、路徑可自由設計。適合功率密度較大、熱源布局不規則、空間受限。易加工，成本較低。熱傳導效率高、制冷速度快，美觀。液冷板最薄位置可以做到0.6mm，重量輕。流道可任意設計、接觸面積大、換熱效果好。生產效率高，耐壓與強度好。表面清潔度高，流動性好，抗腐蝕性能強。換熱性能，流道均勻性較好。降低板材厚度，起到減重效果。缺點散熱密度小，表面不適合設

11、計太多螺絲孔。流道單一，接觸面積小，管壁薄，換熱效果一般，承重能力較差。性能較低，容易發生泄露。 承重能力較差。成本較高，對平整度要求高，安裝難度大。液冷板可分為攪拌摩擦焊式、口琴管式、吹脹式和釬焊式等。吹脹式成本低、換熱效果、生產效率高，釬焊式在結構、重量和散熱能力上具備一定優勢。吹脹式為目前最主要的液冷板?？谇俟苁揭豪浒逡蚱鋼Q熱效果一般而逐漸被沖壓板式替代，據QYResearch預計，2021年沖壓式液冷板銷量約144萬套，市場份額約為73%。目錄1.液冷有望受益于需求爆發和滲透率提升2.鋁熱傳輸材料和冷卻板彈性較大3.投資建議：關注產業鏈拐點下的彈性環節資料來源：，銀邦股份，中航證券研究

12、所整理解構產業鏈：主要應用于交通、電力等領域，產品具有小批量、多品種的特點9圖表9：液冷板產業鏈概覽產業鏈分解：1）上游原材料，主要為銅、鋁等同質化大宗商品；2）鋁熱傳輸材料，將原材料進行加工；3）液冷板，根據需求進行配套加工；4）終端應用，主要包括新能源汽車、儲能等，在燃油車、工程機械、火電等領域也廣泛應用。終端應用原材料鋁銅新能源汽車儲能上游鋁熱傳輸材料中游下游液冷板電池廠車廠資料來源：GGII，QYresearch，中航證券研究所測算冷卻板市場分析：受益電動化滲透率提升，儲能加速行業規模增長10圖表10：新能源汽車冷卻板市場空間測算預計2025年電動車冷卻板市場規模約142億元。相較于燃

13、油車，新能源汽車電池冷卻板帶來增量需求，基于以下假設測算：1）假設2025年中國/全球新能源汽車滲透率33%/21%；2）2021年單套均價為680元，未來幾年維持穩中有升。儲能液冷滲透率將加速行業規模增長：GGII預測2025年國內電化學儲能裝機量有望超過50GWh，而截止2020年底累計裝機量僅為4.4GWh。2020A2021E2022E2023E2024E2025E新能源汽車銷量(萬輛)全球306615898118415632054YoY42%101%46%32%32%31%中國129341502646813992YoY7%164%47%29%26%22%國內乘用車1173234826

14、25791969國內商用車121820212223國外1772743965387501062YoY86%55%44%36%39%42%滲透率全球4.2%7.7%10.7%13.4%16.8%21.2%中國5.2%13.1%18.6%23.1%28.0%33.1%歐洲11.4%15.5%18.7%23.2%29.1%37.8%美國2.2%4.1%7.8%10.5%14.1%19.8%電池冷卻板價格(元/套)640680685690690690冷卻板市場空間(億元)國內23.234.444.656.168.4國外18.727.237.151.873.3合計41.861.581.7107.8141.

15、7市場參與者可以分為兩類：1）產品種類較多的綜合性熱管理零部件及系統廠商，如銀輪股份、三花智控等；2）主要或專門從事冷卻板生產和銷售的企業，如納百川、科創新源（瑞泰克）等。值得注意是，憑借熱管理技術的相通性，科創新源、飛榮達等也切入冷卻板行業。三花、納百川等市占率靠前：2019-2020年，冷卻板市占率前三名分別為三花智控、納百川和銀輪股份，其中銀輪股份市占率超過30%，納百川市占率超過25%。競爭格局尚未成型：其中，科創新源（瑞泰克）20年市占率1.5%，預計21年超過2%，其他廠商2020年合計市占率約為9%，預計21年超13%。資料來源：，中航證券研究所整理冷卻板市場分析：市場格局仍未成

16、型，新進入者份額快速提升11圖表11：2019年國內冷卻板市場格局圖表12：2020年國內冷卻板市場格局預計2025年電動車電池冷卻板拉動鋁熱傳輸材料需求約26萬噸。相較于燃油車，新能源汽車電池冷卻板帶來增量需求，基于以下假設測算：1）假設2025年中國/全球新能源汽車滲透率33%/21%。2）假設鋁熱傳輸材料單車用量22.5kg，其中電池冷卻板12.5kg，其他部分10kg。供給端看：鋁熱傳輸符合材料主要供應商包括華峰鋁業、銀邦股份、格朗吉斯等。資料來源：中航證券研究所測算鋁熱傳輸材料市場分析：電動車電池冷卻板帶來增量需求，2020-2025年CAGR約46%12圖表13：新能源汽車對應鋁熱

17、傳輸材料需求測算2020A2021E2022E2023E2024E2025E新能源汽車銷量(萬輛)全球306615898118415632054YoY42%101%46%32%32%31%中國129341502646813992YoY7%164%47%29%26%22%國內乘用車117323482625791969國內商用車121820212223國外1772743965387501062YoY86%55%44%36%39%42%滲透率全球4.2%7.7%10.7%13.4%16.8%21.2%中國5.2%13.1%18.6%23.1%28.0%33.1%歐洲11.4%15.5%18.7%23

18、.2%29.1%37.8%美國2.2%4.1%7.8%10.5%14.1%19.8%鋁熱傳輸材料單車用量(kg/輛)電池水冷板12.512.512.512.512.512.5其他部分101010101010鋁熱傳輸材料需求量(萬噸)電池水冷板3.87.711.214.819.525.7其他部分3.16.29.011.815.620.5合計6.913.820.226.635.246.2目錄1.液冷有望受益于需求爆發和滲透率提升2.鋁熱傳輸材料和冷卻板彈性較大3.投資建議：關注產業鏈拐點下的彈性環節需求放量，液冷板產業鏈有望迎來拐點。液冷板具備小批量、多品種的特點，下游特定品類和型號有望實現生產的

19、規模效應。相關標的：冷卻板，銀輪股份、三花智控、松芝股份、科創新源、飛榮達等；鋁熱傳輸材料，銀邦股份、華峰鋁業等。重點關注行業拐點下的彈性環節。從產業鏈角度看，推薦關注：1）鋁熱傳輸材料環節的銀邦股份等，上游原材料同質化，下游冷卻板行業格局尚未成型，新增產能相對受限，需求快速增長背景下有望迎來量利齊升；2）主要從事冷卻板生產的企業，如科創新源（瑞泰克）等，切入冷卻板行業受益于下游需求放量彈性較大，同時有望迎來價值重估。資料來源：Wind，中航證券研究所整理投資建議：重點關注受益行業拐點的彈性環節，如鋁熱傳輸材料、冷卻板等14圖表14：液冷板行業相關標的（截止2022年2月16日收盤，取Wind

20、一致預期）簡稱代碼收盤價(元) 總市值(億元)凈利潤(億元)市盈率(倍)2020A2021E2022E2020A2021E2022E三花智控002050.SZ18.88678.0314.6218.1523.7146.3737.3628.59銀輪股份002126.SZ10.1680.483.223.304.9825.0324.3816.16松芝股份002454.SZ6.7042.112.472.062.8217.0620.4414.93銀邦股份300337.SZ6.8956.630.17333.85華峰鋁業601702.SH11.50114.832.494.887.4846.0323.5315.

21、35科創新源300731.SZ24.5730.730.270.351.24115.3987.4824.75國內鋁加工行業領先企業。公司主營產品包括鋁熱傳輸材料、鋁鋼復合材料、多金屬復合材料及鋁合金復合防護材料等，主要應用于汽車、電力、工程機械、家用電器等行業。2020年公司實現營收23.7億元，同比增長17.07%；歸母凈利潤0.17億元，同比增長2.36%。聚焦鋁熱傳輸材料，新能源領域快速放量。公司率先布局新能源車熱管理系統材料等產品，已切入寧德時代、比亞迪、長城汽車、特斯拉、大眾等知名汽配商供應鏈，且已實現量產；2021H1公司新能源汽車領域收入1.68億元，同比增長243.5%，占總營收

22、比重為11.82%。據公司公告，截至2022年1月，公司募投項目已全部驗收并投產，市占率進入快速提升通道。資料來源：Wind，銀邦股份半年報，中航證券研究所整理銀邦股份：聚焦鋁熱傳輸材料，新能源領域快速放量15圖表15：2016-2021Q3銀邦股份營收及同比增速圖表16：2016-2021Q3銀邦股份銷售毛利率及凈利率資料來源：Wind，科創新源半年報，中航證券研究所整理科創新源：國內高分子材料提供商，液冷板產線有望帶來新收益16傳統主業經營穩健，進入大客戶供應體系。公司主營產品包括密封阻隔、防水防腐、絕緣防火等具有功能性特點的高分子材料，下游涉及通信、電力和汽車行業，2021年上半年營收和

23、歸母凈利潤分別為3.01億元、0.21億元。在通信領域，公司與華為、中興、中國移動、中國聯通等大客戶合作融洽，針對運營商的銷售規?？焖偕仙?，2021年上半年收入為0.87億元；在電力領域，公司絕緣防水膠帶等產品廣泛應用于國家電網、南方電網等客戶，2021年上半年電力業務銷售收入0.61億元，同比增長42.05%。液冷板產線拓展順利，儲能用吹脹式液冷板產線已投產。截至2022年1月，瑞泰克已建設完成的吹脹式液冷板生產線和釬焊式液冷板生產線投產順利，部分產品已逐步進入批量交付階段。其中，新能源汽車動力電池用釬焊式液冷板生產線設計產能預計為80萬套/年產線，儲能系統用吹脹式液冷板產品線的設計產能預計為150萬套/年/產線，預計每條線產值為年均3億元左右。圖表18：2016-2021Q3科創新源歸母凈利潤與毛利率、凈利率圖表17：2016-2021Q3科創新源營收及增速新能源汽車銷量不及預期，儲能普及速度慢于預期，液冷滲透率提升低于預期，原材料和運費成本大幅波動。風險提示