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融资首发推出800V 12KW第三代薄膜加热器产品,热管理系统研发和制造商「海姆霍兹」完成人民币2.5亿元B系列轮融资

发表日期:2022/1/18 11:01:18 来源:网易 评论 总点击量:

36氪获悉,热管理系统研发和制造商「海姆霍兹」于近日完成B+轮融资,本轮融资由国风投领投,中金资本旗下中金启辰基金、司南芯海基金、国科开研联合投资,老股东北汽产投继续投资,至此,公司累计完成B系列轮融资人民币2.5亿元,StarBridge Capital继续担任独家财务顾问。本轮资金主要用于产能的扩建、新产品的持续开发、市场的拓展和人力资源的储备,其中产能扩建工程包括既有产线的改造和新产线的建设。

海姆霍兹,2016年成立于江苏镇江,专注于热管理平台级技术的开发和应用,以薄膜技术为核心,主要研发、生产和销售新能源汽车热管理系统。目前海姆霍兹的核心产品为400V、800V系列的新能源汽车薄膜加热器,产品已经升级到第三代,第三代加热薄膜的加热功率12KW、最高工作电压可支持到900V。第三代产品目前已经设计完成,计划今年进入投产阶段。

一、800V成为新能源车新趋势,海姆霍兹薄膜热管理系统迎来新机遇

传统燃油汽车和新能源汽车热管理方面的技术路线是存在差异的。传统燃油汽车的热管理主要关注的是驾驶舱空调系统和发动机热管理系统。燃油汽车可利用发动机余热,无需专门制热,热管理主要侧重于制冷/散热。而新能源汽车除了驾驶舱空调系统,还需要对电池、电机/电控进行热管理。新能源汽车没有发动机热源,需要独立电制热系统,大电池包是其主流配置。在热管理系统的控制精度、功率强度、安全性、耐久性、可靠性和统筹协调等方面,新能源汽车都提出了更高的要求。

目前新能源汽车的热管理技术主要包括电阻丝、PTC风暖、PTC水暖、热泵、厚膜加热、薄膜加热等。近几年,新能源汽车的热管理加热器也经历了几次技术的迭代升级。2015年之前,PTC风暖占比90%以上,其余大部分为电阻丝制热,PTC水暖较罕见;2015年之后,PTC水暖快速普及,和PTC风暖各占半壁江山。到2017年,以伟巴斯特为代表的的薄膜加热技术进入市场,薄膜技术逐渐被市场关注。2018年之后,PTC风暖、水暖各占40%的市场。海姆霍兹的加热薄膜也于2018年也进入投产阶段。与此同时,作为节能装置的热泵技术也开始少量应用。

几种不同的加热技术在性能上各有优劣。PTC(Positive Temperature Coefficient)又叫做正温度系数热敏电阻加热,具有加热速率快、恒温、寿命长的特点,可分为PTC风暖和PTC水暖。

PTC加热技术在与新能源汽车适配过程中,也出现了加热上的一些问题,比如PTC材料的变电阻特性,会存在电流冲击,难以实现精确控制,不能在全温度范围内实现满功率加热等问题,特别是在更高电压更大功率的应用下,存在电压击穿和热击穿的潜在风险。PTC热敏陶瓷加入铅以提高其居里温度,在全球环保政策收紧的背景下,可能出现技术替代风险。

相对于之前的PTC产品技术,海姆霍兹的薄膜加热技术在理论上性能和价格上可实现更好的平衡。在性能上,海姆霍兹的薄膜加热器包括400V和800V两个系列,功率上可达到12kw的供热功率,能量转换率可达到95%以上,最大电流30A;在适用性上,可用于多种车辆,电压范围包括250V-450V和320V-870V,同等功率级别加热器中体积最小,支持CAN/LIN/PWM和客户指定的高压/低压连接器;在安全性上,配备多重温度传感机制,符合ISO26262标准。同时不含铅、镉等有毒有害物质,也无需稀土材料。

在几种技术路线中,说起为何会选择薄膜加热,海姆霍兹CEO蒋奕表示,在大功率加热上,尤其在新能源车使用上,薄膜加热在可靠性、安全性、使用寿命等方面有较为明显的技术优势。为何有技术优势呢?主要和薄膜本身材料有关。海姆霍兹的加热薄膜是无机材料。即使在恶劣严苛的温度冲击下,无机材料在寿命、性能上都有更好的表现,同时还可以满足高功率等级、高电压平台的要求。

汽车零部件的性价比是一个关键要素。蒋奕表示,海姆霍兹的加热薄膜产品在性价比上较市场上同类友商产品是有优势的。

中汽数据近日发布的《2021节能与新能源汽车发展报告》显示,新能源汽车产业电控功率密度持续提升,800V高电压平台将成为行业未来趋势。国内车企,比如比亚迪、吉利极氪、北汽极狐、小鹏汽车等,纷纷跟进800V高压平台架构。在800V电压平台下,涉及到高压的器件都需要升级。蒋奕也表示,公司在2018年开发了更高电压平台、更大功率的热管理薄膜加热器。据公司透露,目前海姆霍兹是除伟巴斯特外,唯一一家具备800V产品量产交付能力的薄膜加热器企业。

二、成为全球仅有的2家的薄膜热管理方案批量供货商,2021年出货量达1.5万

谈及未来性能的升级,蒋奕提到了“专门化”和“精准化”。他表示,随着新能源汽车的不断成熟,热管理技术会趋向专门化、专业化,热管理系统也需要拥有更高的控制精度和更好的协同能力。为了提高能源利用率,热泵、电机、电机余热回收等技术的使用,需要解决低温启动等不同系统状态时这些系统的热功率不足的问题。但零部件的余热是动态的、不稳定的,这就需要独立加热器能够及时、精准地感知、获知、控制系统温度。同时蒋奕还提到,海姆霍兹的薄膜加热器理论上可以做到一瓦一个控制节拍,虽然目前新能源汽车还不需要如此精准的控制,但公司目前来讲是具备这样的技术能力的。

就产品来看,海姆霍兹第三代大功率薄膜加热器已经开发完成,功率等级和电压平台分别为12kw、800V。据公司透露,在新能源汽车薄膜加热领域,海姆霍兹加热薄膜第三代产品的单机制热功率已经达到12kw,目前已达到全球领先水平。

创始人蒋奕表示,伟巴斯特和海姆霍兹,也是薄膜加热领域仅有的两家可实现800V产品量产交付的企业。

之所以能做到这一点,与团队的复合背景相关。

多层复合加热薄膜技术融合了多层薄膜元件技术、热场流场设计分析技术、汽车电子及功率控制技术、铝合金材料焊接技术等多学科知识,海姆霍兹团队也聚合了多领域的研发和管理人才。董事长及总经理蒋奕是微电子行业专家,在电子元器件及电子材料开发应用方面有丰富经验;副总经理常涛具有丰富车辆各系统产业化开发经验,其热管理技术研究已在量产车型上得到检验;魏先玉是薄膜专项的首席科学家,在电子电路设计、电子材料、元器件工艺等方面经验丰富。

公司员工目前达到150人,其中研发团队占比30%。截止到2021年的12月份,公司专利数量增加到了38项,同时有多项国际、国内专利在申请过程中。薄膜加热是一种平台级技术,资金投入强度相对较大,公司未来在先进薄膜技术研发方面会持续投入,保持和巩固技术领先性。

在商务拓展方面,由于技术和产品的特殊性,公司采取国内、国际主机厂齐头并进的市场策略,2021年,除了现有客户开始逐渐上量交付以外,公司也积极与多家国内头部乘用车主机厂、氢燃料系统商等潜在客户对接,同时与国际潜在客户启动产品预研和合作并取得一系列实质性进展。2021年全年累计交付量达1.5万台。目前,海姆霍兹的产销模式主要是为主机厂和Tier 1供应商等提供薄膜加热的产品服务。

2021年市场缺芯大背景下,公司充分调动核心团队在微电子领域的资源,持续滚动开发长周期订单,市场供应短缺的情况下,保障了客户产品及时交付。

目前市场上薄膜加热器的产能占比仍较小,仍然有很大的拓展空间。蒋奕表示,未来随着量产规模的提升,产品成本也会出现相应的下降。公司在客户上除了保供现有订单,还会在同一车型上加量生产、在不同车型上开拓客户,形成多型号、多地域、多类型的客户格局。

海姆霍兹认为未来成本还有望进一步下降。公司表示,海姆霍兹的薄膜加热技术相对于传统技术,性能上是非常有竞争力的。同时随着公司量产能力和客户采购量的增加,成本也会随之下降,产品的性价比优势会进一步提高。

除了批量降本,公司还计划从其他两个方面来降低薄膜成本。一是技术降本。因为对于主机厂而言,薄膜管理方案会带来新的研发投入,这在一定程度上会带来成本上升。对此,公司表示会积极地协助主机厂的研发和测试工作,为其提供真实完整的数据,减少技术适应的摩擦成本。二是管理降本。公司会通过构建企业文化、股权激励等把员工凝结在一起,提高企业的组织协同的能力,进而实现降本提质增效的目标。

对此蒋奕还补充,从企业角度,成本下降,规模效应肯定是非常重要的,但也不完全是规模效应。无论是技术降本,还是管理降本、批量降本,都是有相关性的。三方面的降本举措也都与产品竞争力的提升有关,这是一个不断改进,需要上下游来共同完成的工作。

产能方面,自2018年海姆霍兹薄膜进入投产状态以来,量产商业化阶段已有3年。年产能也从起初的5.5万套,扩展至2021年底35万套。在2021年8月,公司1.1万平方米的新厂房也投入运行,新工厂产能30万套。未来结合市场需求的增加,公司将有进一步扩充产能的计划,预计2024年公司年产能可达100万套。公司非常重视自动化对生产效率提升的作用,将于2022年投产的800V、12kw产品线将基本实现全自动化。

关于产线的数字化转型,蒋奕还表示,生产的自动化转型不是一蹴而就的。比如海姆霍兹在2018年,产线自动化水平并不高,更多的是一条工艺开发、工艺定型的引导线,或者是试验线。但随着产能的不断提高,生产线升级成了一条量产线。为了进一步提升生产工艺的控制能力,量产线会进一步向全自动的方向发展,所以产线的数字化是需要一个过程的。同时他还提到,自动化生产线是吃“细粮”的,未来新能源汽车的性能转型是大趋势。公司为了实现技术的迭代转型,也会积极配合主机厂的研发工作,投入相应地研发资金和人力资源,为客户的测试试验提供相应的数据支持,协同上下游共同推动新能源汽车的技术迭代和数字化转型。

在过去的一年,汽车行业面临“芯片荒”的大背景下,公司及时通过长周期订单的形式进行备货管理,并已形成长效管理机制,根据生产任务需求,提前储备相关芯片,确保客户交付。

据中国汽车工业协会数据,2021年新能源汽车1至12月累计产销354.5万辆、352.1万辆,同比累计增长159.5%、157.5%。根据光大证券的预测,2025年全球新能源乘用车销量有望达到1300万辆,对应热管理市场规模突破1000亿元。2025年国内新能源乘用车销量预计可达到550万辆,对应热管理市场规模有望突破460亿元。

除了应用于新能源汽车,海姆霍兹未来还计划在氢燃料电池市场、民用电器市场、航空航天市场有所拓展。蒋奕对此补充到,虽然海姆霍兹目前主要集中在新能源汽车市场,但薄膜技术作为一个平台技术,拓展到其他领域还是有技术优势的。


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