【国盛证券】储能放量在即，机器人业务前景广阔.pdf

三花智控-002050

2023-07-18

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一、热管理行业：需求放量+技术变革，车用+储能

1.1 汽车热管理：热泵+集成化推动，行业持续升级

海外政策支持不减，国内补贴平稳退坡。根据各国制定的“内燃机禁止或电气化目标” 时间规划，大多数国家或地区的目标是在 2040 年前实现 100%新车销售为“零排放车辆”（ZEV），从 2045 年起逐渐达成净零排放目标。欧盟、日本、英国、美国等通过直接补贴、免税、经济刺激、积分要求等方式积极推动新能源汽车消费。国内陆续推出新能源激励政策，从补贴、双积分、充电基础设施建设、税收优惠及新能源安全政策等方面支持新能源汽车消费，平缓补贴退坡力度，保持技术指标门槛稳定，促进新能源车产业稳健发展。

受益政策支持和优质供给增加，新能源车快速放量。根据 Cleantechnica 数据，到 2022 年，全球新能源汽车销量 1009.1 万辆，同比增长 53.6%，渗透率 14%。2023 年 1-5 月销量 455.8 万辆，同比增长 40.8%，渗透率 14%。其中，国内市场是增长主力，2022 年国内新能源车销量 648.1 万辆，同比增长 97.0%，渗透率 28%，2023 年 1-6 月销量 354.3 万辆，同比增长 44.3%，渗透率 32%。

较传统燃油车，新能源汽车热管理系统需额外增加制冷&电池管理系统，价值量大幅提高。新能源汽车由于没有了内燃机，空调压缩机的动力从机械式改为了电动，缺乏了发动机余热的利用，需要制造新的稳定热源来制热。传统燃油车约 2000-3000 元单车价值量，目前新能源车型 PTC 空调约 6000 元价值量，而对于热泵系统，根据盖世汽车数据，由于系统复杂程度的提高，考虑到热泵空调、阀门、冷凝与换热系统带来的额外成本，价值量预计在 7000~7300 元。

预计未来热管理系统的演进方向主要包括：

冷媒直冷：采用空调系统制冷剂（R124a、CO2 等）直接对动力电池进行冷却，制冷剂通过储液罐和膨胀阀后变成低温低压的液态制冷剂直接与电池包内部的冷却板进行热交换，进而将动力电池内部的热量带出。直冷模式制热效果较好，但制冷剂用量大、成本高，且对电池一致性要求高，目前 BBA、比亚迪、广汽采用该技术。

热泵空调：特斯拉引领下，热泵空调预计加速普及，根据电动邦的测试数据，以 Model3 为例，相比于 PTC 加热方式，热泵空调的百公里平均电耗降低 10-12%。目前各车企均开始布局热泵空调，预计行业进入加速普及阶段。

系统集成化、零部件模块化：以特斯拉为例：1）Roadster 热管理系统包含电机回路、电池回路、HVAC 回路和空调回路，各条回路之间相互独立，集成化程度低； 2）Model S/X 热管理系统采用双蒸发器结构，取消了 HVAC 冷却回路，增加了与电池回路相耦合的四通阀结构； 3） 2018 款 Model 3 热管理系统采用 Superbottle，通过四通阀，把电机、电池、座舱的热源统一管理，乘员舱采暖仍然采用高压风暖 PTC 结构；4）Model Y 热管理系统采用 Octovalve“八爪鱼”，搭载热泵系统+八通阀，整合电池回路、电机回路与座舱回路。

行业空间：预计 2025 年国内/全球市场空间分别为 718/1522 亿元，对应 2023- 2025CAGR 分别为 20%/31%。测算假设如下：行业销量，根据中汽协与第一电动网数据，2022 年国内新能源乘用车销量 654 万辆，而全球新能源汽车销量突破 1000 万辆。考虑到新能源车型竞争力强，全球范围内销量表现均较为强势，预计未来渗透率将持续上行。根据亿欧智库数据，2022 年行业热泵渗透率约 24%，假定未来中高端车型采用热泵路线为主，2025 年渗透率提升至 51%。单车价值量按照 PTC 空调每套 6100 元，热泵空调按照每套 7000 元，3%年降计算。

行业格局：Tier1 集中度高，本土供应商零部件总成取得突破。根据 Marklines 统计，汽车空调集成市场的集中度较高，外资 Tier1 凭借多年配套的客户积累优势，头部的日本电装、法国法雷奥、韩国翰昂和德国马勒，占据 50%以上的市场份额。在新能源市场，随着主机厂对系统集成的掌控度提高，零部件模块化趋势显著，本土供应商在总成领域进展迅速。

1.2 储能热管理：需求放量+液冷技术同源，供应链大有可为

储能是保障新能源发展和电网经济运行的关键，可分为：1）发电侧配储：光伏、风电、水电配储，以配合火电厂、电网调峰调频并获收益为主要运营模式；2）电网侧储能：主要用于缓解电网阻塞、延缓输配电设备扩容升级等；3）用电侧储能：主要用于电力自发自用、峰谷价差套利、容量电费管理和提升供电可靠性等，包括户用储能、工商业储能等。其中户用储能一般在 10kWh 级以下，布置灵活、项目盈利性更好，是目前储能项目的主要增量来源之一。

根据弗若斯特沙利文预测，由于政策支持及清洁能源发电布局不断扩大，近年来多个国家及地区的储能行业显著增长。全球储能市场规模（按新增装机容量计）预计由 2021 的 25.2GWh 增长至 2026 年的 528.4GWh，复合年增长率 83.8%。其中，用户侧预计 2026 年全球装机量 247.6GWh，CAGR 98%。预期全球储能产业的市场规模将由 2021 年的 63.0 亿美元增至 2026 年的 1057 亿美元。分地区看，美洲 2021 年的新增装机容量全球第一，约占总新增装机容量的 50.8%，其次是 EMEA 和中国，分别占 20.6%和 19.2%。

对于储能热管理，与汽车类似，包括分冷与液冷两种类型。在相同的入口温度和极限风速及流速下，液冷电池包的温度在 30-40 摄氏度，而风冷电池包的温度要在 37-45 摄氏度，液冷的温度均匀性更好，预计成为未来的主流方案。2022 下半年以来，行业头部玩家宁德时代、比亚迪、阳光电源等公司在液冷储能的布局加速，产业链有望受益。

二、公司热管理业务：先发与技术优势明显，成长确定性强

2.1 热管理产品谱系完整，技术壁垒深厚

在传统汽车领域，三花汽零在发动机启停系统、涡轮增压系统、新一代发动机和传动系统的热部件开发中处于领先地位。针对新能源车型，三花汽零针对 EV 和 PHEV 汽车开发了针对性的解决方案，特别是在电子元件和电池冷却和热泵系统方面，可在车辆运行所需的能量、满足乘员的气候舒适度和延长行驶里程。

技术实力领先，产品壁垒深厚。公司研发投入、专利数量大幅领先同行，核心产品电子膨胀阀、八通阀技术壁垒高。其中，电子膨胀阀产品，公司自研算法并与外购芯片进行系统匹配，同时依靠大量的下游客户积累数据反馈。

依靠产品&技术优势，公司大力发展集成化组件，推动单车价值量持续上行。产品层面，公司从供单品逐步转向集成供应，其中热泵集成控制模块为公司主力产品。单车价值量有目前单品的几百元，有望提升至千元以上水平。

公司拳头产品电子膨胀阀具备先发优势，持续受益于行业高增长。公司完成对车用热管理核心三大类零部件（阀+泵+换热器）全覆盖，并在热泵热管理系统产品的研发和量产保持全球领先。根据灼识咨询的数据，公司的车用电子膨胀阀 2021 年全球市场份额超过 50%。储能技术与汽车同源，公司技术实力强、客户覆盖度广、2023 年开始贡献收入，未来有望复制汽零业务的成功路径。 1）技术领域，如前所述，液冷模式预计成为未来储能热管理的主流方案，其核心为热泵相关技术。公司是作为中国化学与物理电源行业协会储能应用分会副理事长单位，同时也是《储能电池液冷散热器》国家标准的参编单位。前期公司热泵产品在家电和新能源汽车上都已经得到长期和广泛的应用，已有的阀、泵、换热器以及相关的组件类产品都可以使用在液冷热管理领域，相关技术已有三十余年积累。 2）客户方面，公司全球化的布局，能在全球范围内为储能客户提供技术服务和售后服务。公司 2022 年开始布局储能解决方案，成立公司，2023 年预计将形成销售，截至目前获取多个标杆客户的合格供应商认证，项目陆续落地。

2.2 深度合作优质车企，充分受益客户销量增长

把握产业链前端，盈利能力领先同行。公司的制冷业务以及汽车热管理业务在技术上存在一定迁移，在产品上存在很大的相似性，二者在原材料的采购、产品的生产研发上能够起到一定程度的协同作用。另外，2021 年公司汽车零部件业务营业收入已经超过 40 亿元，已经具备一定的规模。多元化经营协同以及规模效应共同打造了公司的强成本管控能力。和同行相比，公司的盈利能力领先。

在手客户优质，覆盖主流车企。公司不断凭借业内领先的技术实力和产品质量，已合作通用、宝马、沃尔沃、特斯拉、蔚来、比亚迪等国内外主流车企。其中特斯拉 2023 年计划实现 180 万-200 万辆销量，同比增加 37.4%-52.7%。考虑 Cybertruck 量产在即，后续还有 Robotaxi、“2.5 万美元车型”以及机器人等新产品规划。特斯拉已官宣第五座工厂落户墨西哥蒙特雷，预计年产量约 100 万辆，长期看，特斯拉计划建 10-12 座超级工厂，2030 年目标全球销售 2000 万辆。

积极布局海外资产，持续发力全球市场。汽零业务已在中国、北美以及欧洲设立 3 个工程中心，在中国、墨西哥和印度拥有 3 个制造工厂，在中国、日本、韩国、北美和欧洲设有 5 个销售分支机构。全球化布局有利于缩短供应链长度，提高运营效率及响应速度。

GDR 项目助力产能扩张，匹配客户销量增长与机器人等新业务需求。2023 年 6 月，公司公告拟发行 GDR 募资不超过 50 亿元，用于三花墨西哥年产 800 万套智能化热管理部件项目、三花波兰汽车零部件生产线、机器人机电执行器研发等项目及补充流动资金项目。公司拟在瑞士证券交易所挂牌上市，有利于公司全球化的业务布局。

三、机器人行业蓄势待发，公司布局电机执行器

2021 年 AI DAY，特斯拉首次发布人形机器人 Tesla Bot，将代替人类去做危险的、重复的、无聊的任务。2022 年 AI DAY 原型机 Optimusm 面世，展示行走、挥手、摇摆等动作。2023 年股东大会，马斯克表示，Optimus 的电机控制器和电子设备都是自主设计。

软件方面，Optimus 搭载和特斯拉汽车同款 FSD 芯片，在经过汽车完全自动驾驶能力系统实际应用验证后，特斯拉的计算机视觉技术可直接应用于机器人，支持室内路径规划，并能通过视觉识别判断物体，支持 Wi-Fi、LTE 和音频连接。硬件方面，特斯拉机器人共有 28 个关节，主要分为旋转关节以及直线关节加连杆，小腿大腿伸展收缩以及手腕的两个自由度采用了直线关节+连杆的方式，其余部分采用了旋转关节。其中旋转关节采用无框电机+双编码器+力矩传感器+谐波传感器，三种旋转关节的扭矩分别为 20、110、180Nm；线性关节采用的无框电机+行星滚柱丝杠+力传感器，三种直线关节的推力为 500、3900、8000N。

在高速端，旋转关节采用内转子电机+角接触轴承，并配有一个刹车装置，直线关节部分采用了内转子电机和球轴承；在低速端，旋转关节采用了谐波减速机，并配有交叉滚子轴承，直线关节部分采用了行星滚柱丝杆；在传感器方面，关节在高速端和低速端都配备了位置传感器以及力和力矩传感器。

汽车领域，滚柱丝杠主要应用于换挡及传统系统的精密控制。其中滚珠丝杠传动的主要优点包括：大螺距，低摩擦运行下的高动态载荷，以及高的定位和重复定位精度，但是由于几何精度限制，无法实现丝杠小螺距运行。相比之下，滚柱丝杠传动技术在大约 10 毫米的丝杆螺距下，可以实现更高的承载性能和更高的定位精度。

公司积极布局机器人机电执行器业务，技术与客户积累深厚。机电执行器是仿生机器人的核心部件，主要由伺服电机、减速机构和编码器组成，公司通过持续投入和联合研发，已与多个客户建立合作具备先发优势。其中，低速条件下的伺服电机的技术基本与汽车同源，公司汽零业务的电机执行器已量产多年，相应的技术与客户积累深厚。

携手绿的谐波，强强联合布局转向执行器产品。2023 年 4 月，公司公告与绿的谐波签署战略合作框架协议，拟在三花墨西哥工业园成立谐波减速器合资公司，充分利用公司的客户关系、渠道资源优势及绿的谐波的谐波减速器相关产品优势，提高整个执行器的技术壁垒，实现优势互补。

GDR 加码机器人执行器研发，助力产业化加速。公司 GDR 项目拟投资 2.0 亿元，建设机器人机电执行器研发项目。公司通过整合上下游的供应链资源，整合伺服电机、传动组件、编码器、控制器等零部件的资源，致力于设计出在功率密度和响应速度上都可以满足仿生机器人应用的产品，为仿生机器人整体提供性价比高的伺服机电执行器，助力仿生机器人产业化。

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