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1、汽车热交换器行业研究报告第一章 汽车热交换器行业基本情况第一节 汽车热交换器基本知识汽车上使用的热交换器品种较多，有散热器（俗称水箱）、中冷器、空调冷凝器和蒸发器、暖风散热器（俗称暖风机）、废气再循环（EGR）冷却器等，各种热交换器在汽车上分别属于发动机和车身系统。总成名称归属系统名称热交换器名称发动机冷却系统散热器进气系统空气冷却器（中冷器）EGR系统废气再循环（EGR）冷却器车身空调系统蒸发器、冷凝器暖风系统暖风散热器热交换器在产品设计、匹配、制造和试验等方面具有很高的技术要求，每种热交换器产品在汽车或发动机上都能发挥其独特的功用。1. 散热器汽车散热器俗称汽车水箱，是汽车发动机冷却系统中
2、的重要部件，由冷却用的散热器芯体、进水室和出水室三个部分组成。冷却液在散热器芯体内流动，空气从散热器芯体外高速流过，冷却液和空气通过散热器芯体进行热量交换，从而实现散热降温的目的。每一辆燃油汽车发动机至少配有一个散热器。散热器性能直接影响汽车发动机的散热效果及动力性、经济性和可靠性，乃至正常工作和行驶安全。传热系数是评价散热器散热性能的重要参数。影响传热系数的因素众多，其中影响最大的是散热器材料的导热性能和焊接质量。选用导热性能较高的材料能提高热传导效率。在金属的导热性方面，银的导热性能最高，其次是铜和铝，但银价较为昂贵，不适宜做散热材料。目前各生产厂家制造散热器的常用材料主要为铝，其次为铜，
3、在制造材料相同的情况下，散热器性能优劣主要取决于生产工艺水平的高低。除散热性能外，散热材料的使用寿命、抗腐蚀性也是重要的技术指标。散热器通常位于汽车前端迎风处，工作条件恶劣，不仅要经受风吹雨淋和汽车排出废气以及砂土、泥浆的污染，而且还要承受反复的热循环和周期性的振动。另外，散热器内长期流动着冷却液，对散热器有锈蚀及腐蚀作用。和铝质散热材料相比，铜质材料在抗冲击、耐腐蚀性等方面具有明显的优势。近年来，下游整车市场竞争日益激烈，降低成本成为各整车制造商必须考虑的一个问题。和铜质散热器相比，铝质散热器兼具质量轻、价格低特点，具有相当的成本优势，因此目前散热器运行环境较好的乘用车一般采用铝质散热器，而
4、重型载货车、工程机械、军用车辆等车辆由于散热器运行环境较差，对散热器的抗冲击、耐腐蚀等性能要求较高，一般使用铜质散热器。2. 空气冷却器空气冷却器又称中间冷却器，即中冷器，是一种用来对经发动机增压器增压后的高温高压空气进行冷却的装置。通过中冷器冷却，可降低增压空气温度，从而提高进气密度和燃烧效率，以达到提升发动机功率、降低油耗和排放的目的。3. 废气再循环（EGR）冷却器废气再循环（EGR）冷却器是一种用来冷却返回到发动机气缸内废气的装置。为了降低汽车尾气中氮氧化物的含量，需要将一部分废气返回到发动机气缸内(即废气再循环技术)，废气温度高达600 C，在进入发动机进气系统之前，必须将其冷却下来
5、，于是废气再循环(EGR)冷却器应运而生。4. 其他热交换器行业热交换市场广阔，涉及行业众多，除了上面介绍的汽车用各种热交换器外，在其他领域，如热水器、壁挂炉、计算机中央处理器（CPU）、空调、发电机组等众多行业，都需要热交换器进行热能的释放或交换。热交换器产品市场潜力巨大。第二节 汽车热交换器技术汽车热交换技术一直朝着环保、经济、安全、耐用的方向发展。汽车热交换器行业的技术涵盖工艺技术、结构技术、设计技术、检测技术等等。通常，汽车热交换器按制造工艺技术进行分类，主要工艺技术有：铜质软钎焊技术、铝质硬钎焊技术和铜质硬钎焊技术，目前主要使用的后两种技术。1. 热交换技术的发展演变在世界汽车工业发
6、展的初期，热交换器一直采用铜材料的锡焊工艺，即锡铅合金的铜质软钎焊工艺，该工艺对钎焊温度要求低（低于450），但焊接强度较差。从上世纪80年代末到本世纪初，随着铜价的不断上涨，为降低成本，铝质硬钎焊散工艺开始广泛应用并快速发展，首先在乘用车和小功率商用车中取代了铜质软钎焊工艺，该工艺焊接强度、性价比较好，但耐环境、耐腐蚀性较差，产品使用寿命较短。随着汽车动力技术、设计技术、环保要求的不断提高，对汽车冷却系统的散热性能、体积占用、环境适应能力、环保性能提出了更高的要求。首先，更强的动力性要求热交换器具有更好的散热性能，但是受制于空间的限制，热交换器的体积不可能无限加大，而铝材由于散热性能低于铜材
7、，其散热性能也就较难达到更高散热密度的要求。其次，由于重型载货车和工程机械的工作环境恶劣，振动冲击大、粉尘重、工作环境温度高、连续工作时间长，需要高强度、抗泥尘、耐腐蚀、长寿命的散热器与之配套；第三，欧、欧等更高、更严格的尾气排放标准的实施，返回到发动机气缸内再燃烧的尾气温度高达600 C，在进入发动机进气系统之前，必须将其冷却下来。鉴于此，铜质硬钎焊技术于1999年应运而生。表1 不同热交换器技术比较技术分类焊料名称优点缺点应用范围铜质软钎焊锡铅合金焊料焊接工艺好、焊接温度要求低（450）焊接强度差、成本较高、污染、不环保小型商用车、农用低速车铝质硬钎焊不需要独立焊料焊接强度高、成本低环境适
8、应性弱、耐腐蚀性差、寿命较短乘用车、商用车铜质硬钎焊铜镍合金焊料焊接强度高、环保性好、环境适应性强成本较高工程机械、重型货车、特种车辆（军车等）2. 不同技术产品的特点和比较汽车热交换器按制造工艺技术进行分类，主要工艺技术有：铜质软钎焊技术、铝质硬钎焊技术和铜质硬钎焊技术，目前主要使用的后两种技术。表2 铝质硬钎焊散热器与铜质硬钎焊散热器对比指标铝质硬钎焊散热器铜质硬钎焊散热器耐腐蚀性能较差好导热性能较好好机械性能较差高强度、高塑性、能使散热器更薄焊接工艺焊接工艺较简单（无需涂焊料）焊接工艺要求较高（需涂焊料）焊接温度较低（约620）较高（约660）热膨胀系数比铜质高出44.2%，容易产生热胀
9、冷缩的应力腐蚀与破坏较低，膨胀系数为16.510-6维修与回收价值维修补漏困难，回收价值低维修补漏简便，回收率高成本较低较高应用领域乘用车、中轻型商用车工程机械、重型载货车、特种车辆乘用车商用车价格*（元）2008年131.39749.811815.522009年155.46806.701283.332010年176.83742.411485.80*该价格参考八菱科技产品价格第三节 汽车零部件行业发展特征1. 国际汽车零部件行业概况及特征1.1 国际汽车零部件行业发展概况汽车零部件行业是汽车工业重要的组成部分，汽车零部件行业的发展和汽车工业的发展是互为促进、共同发展的，随着经济全球化和产业分工
10、的越来越细，汽车零部件行业在汽车行业中的地位越来越重要。汽车零部件行业具有规模大、技术密集、资本密集等特点，世界知名的汽车零部件企业基本上都是来自发达国家，具备雄厚的资金实力和研发投入，引领着世界零部件行业的发展方向。在2009年世界500强企业排名中，有10家汽车零部件生产企业入围，最大的德国博世公司排名第98位，年销售收入达66,052百万美元。表3 2009年世界汽车零部件企业销售收入世界500强排名行业排名公司名称销售收入（百万美元）总部所在地981博世66052德国1722KOC集团44168*土耳其1983江森自控38062美国2224大陆集团35478德国2715电装31282日
11、本3596上汽集团24882*中国3687曼恩集团24275*德国3848玛格纳23704加拿大4289中国南方工业集团21675*中国45310德尔福20383美国*该销售收入包括汽车和零部件销售收入 数据来源：2010年版中国汽车工业年鉴早期，汽车厂商发展多以整车装配与零部件生产一体化为主，从零部件制造到整车装配大多由一家企业完成，但在资源配置全球化的今天，这种模式缺乏竞争力。过去20 年，汽车工业发生历史性变革，整车制造商逐步由传统的纵向经营、追求大而全的生产模式向精简机构、以开发整车项目为主的专业化生产模式转变。整车制造商对汽车零部件的需求越来越多地依赖外部独立的零部件供应商，而非依靠
12、自己生产。汽车零部件供应商逐步从整车制造商分离出来，形成了独立、完整的企业组织，并呈现出组织集团化、技术高新化、供货系统化和经营全球化等新特点，整车配套市场由此产生。在此背景下，国际零部件市场形成了罗伯特博世（Robert BoschGmbH）、德尔福（Delphi）、电装公司（Denso Corp.）、玛格纳国际集团（MagnaInternational Inc.）等跨国汽车零部件巨头。1.2 国际汽车零部件行业特征随着汽车市场竞争的日趋激烈，环保理念的深入人心，以及技术的不断升级和应用，国际汽车零部件行业近年来呈现出如下发展特征：（1） 系统配套、模块化供应趋势方兴未艾日益激烈的市场竞争迫
13、使整车厂从采购单个零部件向采购整个系统转变。系统配套不仅有利于整车厂充分利用零部件企业专业优势，而且简化了配套工作，缩短了新产品的开发周期。零部件供应商必须有更强的技术开发实力，才能够为整车厂提供更多的系统产品和系统技术。系统供货的厂家由于越来越多的参与整车厂新产品的开发与研制，其技术实力和经济实力日益强大。在系统配套的基础上，大型汽车零部件制造企业又提出了模块化供应的概念。所谓模块，是指在汽车中按零部件和系统的排列位置，形成一个具有多功能的高度集成的大部件。模块化供应是指零部件企业以模块为单元为整车厂配套。在模块化供应中，零部件企业承担起更多的新产品、新技术开发工作，整车厂不仅在产品而且在技
14、术上越来越依赖零部件厂商，零部件企业在汽车产业中已经占有越来越重要的地位。（2） 采购全球化在全球一体化背景下，面对日益激烈的竞争，世界各大汽车公司为了降低成本，在扩大生产规模的同时逐渐减少汽车零部件的自制率，采用零部件全球采购策略。同时，国际零部件供应商为了获取更大利益，减少甚至停止部分附加值较低、技术含量、不具竞争优势产品的生产，转而在全球采购具有比较优势的产品。（3） 产业转移速度加快日本、欧美等发达国家的劳动力成本比较高，导致这些国家生产的汽车零部件产品缺乏成本优势。为了应对市场竞争，日本、欧美的大型汽车零部件供应商加大了产业转移的速度，中国、印度等国家成为吸引全球汽车零部件产业转移的
15、主要目的地。2. 中国汽车零部件行业概况汽车零部件作为汽车工业的基础，是支撑汽车工业持续健康发展的必要因素。特别是当前汽车行业正在轰轰烈烈、如火如荼开展的自主开发与创新，更需要一个强大的零部件配套体系作支撑。中国正在成为全球汽车零部件的生产基地，国际著名的汽车及零部件企业，几乎都在中国建立了合资或独资企业。2000 年以来，我国汽车零部件行业保持快速发展，国内一批科技含量高、效益好、规模大的汽车及零部件企业逐步成长起来。2008 年受金融危机影响，全国汽车零部件增长势头有所放缓，2008年、2009年，我国汽车零部件行业全年实现销售产值分别为5,043.7亿元、5,639.31亿元。图1 2000-2009年我国汽车零部件销售收入及增长率单位：亿元资料来源：中国
