新能源汽车热管理行业专题报告——主被动协同助力行业发展

隔热、泄压、散热方式防止热扩散

为平衡电池效率与热安全保护，需防止单体热扩散。为了提高能量密度而使用高镍三元正极材料时，锂离子易形成锂枝晶 刺穿内部隔膜导致短路，同时由于材料间键强不同，随镍含量的增加电池热稳定性下降。因此为了防止让电池单体自燃扩 散至整个动力电池包，一般厂商通过控制影响（如隔热）和保持温度（如泄压、散热）两方面解决。 

不同电芯使用的防火隔热材料不同。目前三元电池系统中主要在采用的防火隔热材料主要有气凝胶、隔离板、隔热泡棉、 热陶瓷。由于不同形状电芯的膨胀率、比表面积、热失控难易程度不同，不同公司采用不同防火隔热材料进行隔热处理。

导热/结构胶助力动力电池安全

有机硅胶&聚氨酯在动力电池中用于密封、结构粘结、导热、灌封等。在动力电池单元中，胶粘剂的性能也会显著影响 电池质量。 

受益CTP电池工艺放量，导热/结构胶领域市场空间广阔。我们预测搭载CTP电池的汽车中导热胶/结构胶的单车价值量有 望从传统工业的200-300元/辆上升至800~1000元/辆，市场潜力巨大。 

由于下游需求持续提升，我们预计至2025年，全球新能源汽车销量将突破2200万辆，按照上述单车价值量计算，对应动 力电池领域用胶有望达到200亿市场空间。

液冷模式下，导热胶则具有重要的辅助作用。

导热系数越高的导热胶对降低电池的温升和温差越明显，电池温度分 布也越均衡。 

由于动力电池电芯的最佳工作温度带很窄，一般为20-40℃之间，导热 胶的热量传导可以有效降低电芯温度和电芯间的温差，对于维护电池 热管理系统的正常运行具有非常显著的效用。

气凝胶是目前最佳的保温隔热材料

气凝胶是目前动力电池的保温隔热最佳材料。 

在电池应用中，气凝胶相比其他隔热产品耐受温度范围更广，高温下不易形变，近年来已逐渐应用到锂离子动力电池中 。其位置在于电池间的隔热层中，被石墨散热膜覆盖，可以阻断热失控从失控单体向周围传播，从而降低电池组的损害 以及附带的破坏作用。

气凝胶是一种隔热性能优异的固体材料，具有高比表面积、纳米级无穷多孔洞、低密度等特殊的微观结构，其隔热原理 为：1）延长热传导路线，使得固体热传导的能力下降到接近最低极限。2）零对流效应，使得材料处于近似真空状态。 3）阻挡热辐射，在 400℃以上使用时，需要加入遮光剂来增强气凝胶对高温红外线辐射的抵抗。 

气凝胶根据其材质的不同分为多种，碳化物、氧化物、金属、非氧化物、半导体等多种材料都可以制作成气凝胶，各种 气凝胶结构、性质不同。其中SiO2气凝胶研发、应用最早，高温耐受能力为600~800℃，可以耐受住电池包短路造成的 高温能量瞬间冲击，为驾乘人员逃离争取时间。但是其温度耐受仍存在一定缺陷，目前氮化物气凝胶、碳化物气凝胶正 处于研发阶段，未来极有潜力应用到电池隔热领域中。

泄压阀可平衡电池包内外部压差

电池包存在高温气体熔化隐患。电池包在充、放电及不同工况运行时，其内部 电芯达到临界温度以后，电芯会产生较大热量造成动力电池包内部气体膨胀。 汽化的电解质会高压喷发到电池模块中的气隙中，温度最高可达1400°C，可 在很短的时间内熔化附近的部件，直接导致模组上盖的融化。 

泄压阀可以连续平衡电池包内外部压差，并定向泄放气体。泄压阀水透气膜材 的材质为膨体聚四氟乙烯(简称e-PTFE)，其孔径大于气体分子直径，但小于灰 尘和水，所以气体能透过膜材，而水和灰尘无法穿透。防爆阀分为活塞式和顶 针式两种，正常状态气体通过透气膜排出，当电池包内的压强显著大于环境压 强时，活塞顶起、顶针刺破透气膜，气体迅速无障碍排出。两种模式相比，顶 针式透气量、排爆速度、时长等均优于活塞式，但活塞式可反复使用，且安全 性能强。

泄压阀可平衡电池包内外部压差

在泄压后还需设计隔离盖，免除排出有毒气体的干扰。 

有毒气体包含H2、CO、CH4、DMC和其他成分，这样的混合气体高度易燃，需要设计烟气隔离盖，并利用泄压阀、排气 管道数量和位置的设计协同控制。排气道、防爆阀设计也能够影响模组内的热失控传播时间，形成烟气隔离，有助于防止 气体对于模组上盖的快速融化，在防爆阀的内侧增加了一层薄薄的钢片，避免高温烟气直接冲击。高温烟气通过排气道， 到达排气阀通过防护钢片的阻挡，可以形成烟气屏障从而控制实际排出的气体温度。

泛亚微透：投身CMD、气凝胶研发，积极开拓新能源汽车市场

ePTFE膜校心技术专家，利淘快速增长。公司产品包括膨体聚四氟乙烯膜（ePTFE）等微观多孔材料及其改性衍生产品、 密封件、挡水膜，具有自主研发及创新能力的新材料供应商和解决方案提供商。 

CMD和气凝胶产品蓄势待发，有望打开新能源汽车市场。CMD系列产品可解决汽车车灯内凝露问题，避免或延缓新能源 动力电池爆炸，CMD泄压阀己经获得宁德时代的订单。气凝胶集轻量和保温性能于一体，是解决动力电池热失控问题的绝 佳材料，公司通过收购上海大音希声新型材料公司、建设年产25万平方米气凝胶项目而在气凝胶领域积极布局。 

风险因素：公司产能扩张进度不及预期；公司新产品订单开拓进度不及预期；现有市场竞争加剧；新能源汽车销量增速不 及预期。

四方光电：传感蓝海市场中的高成长解决方案服务商

公司是国内气体传感器业务龙头，技术优势突出，产品全面，服务优质，持续配套行业头部客户。 

公司气体传感器应用覆盖多领域多场景，注重平台化能力打造，提供从模组到终端的全纵向形态产品；凭借全面的技 术平台及产品组合优势，积累了包括美的、智米科技、捷报路虎等公司在内的丰富头部客户资源。

舒适系统与锂电池热失控检测双线发力，打开业绩新增量。 

公司依托现有技术和产品切入车载市场，产品应用范围包括车载舒适系统和动力电池热失控监测，定点项目逐步放量。 随电池安全预警被列入强标，公司业绩确定性高，成长性好。 

风险因素：产能扩张进度不及预期；产品研发进度不及预期；客户拓展不及预期；国内新能源汽车销量不及预期；市场 竞争加剧．