融資首發|推出800V 12KW第三代薄膜加熱器産品,熱管理系統研發和製造商「海姆霍茲」完成人民幣2.5億元B系列輪融資

來源:36氪
發佈時間:2022-01-18
據公司透露,目前海姆霍茲是除偉巴斯特外,唯一一傢具備800V産品量産交付能力的薄膜加熱器企業。

作者:王耐

編輯:石亞瓊

36氪獲悉,熱管理系統研發和製造商「海姆霍茲」于近日完成B+輪融資,本輪融資由國風投領投,中金資本旗下中金啟辰基金、司南芯海基金、國科開研聯合投資,老股東北汽産投繼續投資,至此,公司累計完成B系列輪融資人民幣2.5億元,StarBridge Capital繼續擔任獨家財務顧問。本輪資金主要用於産能的擴建、新産品的持續開發、市場的拓展和人力資源的儲備,其中産能擴建工程包括既有産線的改造和新産線的建設。

海姆霍茲,2016年成立於江蘇鎮江,專注于熱管理平臺級技術的開發和應用,以薄膜技術為核心,主要研發、生産和銷售新能源汽車熱管理系統。目前海姆霍茲的核心産品為400V、800V系列的新能源汽車薄膜加熱器,産品已經升級到第三代,第三代加熱薄膜的加熱功率12KW、最高工作電壓可支援到900V。第三代産品目前已經設計完成,計劃今年進入投産階段。

一、800V成為新能源車新趨勢,海姆霍茲薄膜熱管理系統迎來新機遇

傳統燃油汽車和新能源汽車熱管理方面的技術路線是存在差異的。傳統燃油汽車的熱管理主要關注的是駕駛艙空調系統和發動機熱管理系統。燃油汽車可利用發動機餘熱,無需專門制熱,熱管理主要側重於製冷/散熱。而新能源汽車除了駕駛艙空調系統,還需要對電池、電機/電控進行熱管理。新能源汽車沒有發動機熱源,需要獨立電制熱系統,大電池包是其主流配置。在熱管理系統的控制精度、功率強度、安全性、耐久性、可靠性和統籌協調等方面,新能源汽車都提出了更高的要求。

目前新能源汽車的熱管理技術主要包括電阻絲、PTC風暖、PTC水暖、熱泵、厚膜加熱、薄膜加熱等。近幾年,新能源汽車的熱管理加熱器也經歷了幾次技術的迭代升級。2015年之前,PTC風暖佔比90%以上,其餘大部分為電阻絲制熱,PTC水暖較罕見;2015年之後,PTC水暖快速普及,和PTC風暖各佔半壁江山。到2017年,以偉巴斯特為代表的的薄膜加熱技術進入市場,薄膜技術逐漸被市場關注。2018年之後,PTC風暖、水暖各佔40%的市場。海姆霍茲的加熱薄膜也于2018年也進入投産階段。與此同時,作為節能裝置的熱泵技術也開始少量應用。

幾種不同的加熱技術在性能上各有優劣。PTC(Positive Temperature Coefficient)又叫做正溫度系數熱敏電阻加熱,具有加熱速率快、恒溫、壽命長的特點,可分為PTC風暖和PTC水暖。

PTC加熱技術在與新能源汽車適配過程中,也出現了加熱上的一些問題,比如PTC材料的變電阻特性,會存在電流衝擊,難以實現精確控制,不能在全溫度範圍內實現滿功率加熱等問題,特別是在更高電壓更大功率的應用下,存在電壓擊穿和熱擊穿的潛在風險。PTC熱敏陶瓷加入鉛以提高其居裏溫度,在全球環保政策收緊的背景下,可能出現技術替代風險。

相對於之前的PTC産品技術,海姆霍茲的薄膜加熱技術在理論上性能和價格上可實現更好的平衡。在性能上,海姆霍茲的薄膜加熱器包括400V和800V兩個系列,功率上可達到12kw的供熱功率,能量轉換率可達到95%以上,最大電流30A;在適用性上,可用於多種車輛,電壓範圍包括250V-450V和320V-870V,同等功率級別加熱器中體積最小,支援CAN/LIN/PWM和客戶指定的高壓/低壓連接器;在安全性上,配備多重溫度傳感機制,符合ISO26262標準。同時不含鉛、鎘等有毒有害物質,也無需稀土材料。

在幾種技術路線中,説起為何會選擇薄膜加熱,海姆霍茲CEO蔣奕表示,在大功率加熱上,尤其在新能源車使用上,薄膜加熱在可靠性、安全性、使用壽命等方面有較為明顯的技術優勢。為何有技術優勢呢?主要和薄膜本身材料有關。海姆霍茲的加熱薄膜是無機材料。即使在惡劣嚴苛的溫度衝擊下,無機材料在壽命、性能上都有更好的表現,同時還可以滿足高功率等級、高電壓平臺的要求。

汽車零部件的性價比是一個關鍵要素。蔣奕表示,海姆霍茲的加熱薄膜産品在性價比上較市場上同類友商産品是有優勢的。

中汽數據近日發佈的《2021節能與新能源汽車發展報告》顯示,新能源汽車産業電控功率密度持續提升,800V高電壓平臺將成為行業未來趨勢。國內車企,比如比亞迪、吉利極氪、北汽極狐、小鵬汽車等,紛紛跟進800V高壓平臺架構。在800V電壓平台下,涉及到高壓的器件都需要升級。蔣奕也表示,公司在2018年開發了更高電壓平臺、更大功率的熱管理薄膜加熱器。據公司透露,目前海姆霍茲是除偉巴斯特外,唯一一傢具備800V産品量産交付能力的薄膜加熱器企業。

二、成為全球僅有的2家的薄膜熱管理方案批量供貨商,2021年出貨量達1.5萬

談及未來性能的升級,蔣奕提到了“專門化”和“精準化”。他表示,隨著新能源汽車的不斷成熟,熱管理技術會趨向專門化、專業化,熱管理系統也需要擁有更高的控制精度和更好的協同能力。為了提高能源利用率,熱泵、電機、電機餘熱回收等技術的使用,需要解決低溫啟動等不同系統狀態時這些系統的熱功率不足的問題。但零部件的餘熱是動態的、不穩定的,這就需要獨立加熱器能夠及時、精準地感知、獲知、控制系統溫度。同時蔣奕還提到,海姆霍茲的薄膜加熱器理論上可以做到一瓦一個控制節拍,雖然目前新能源汽車還不需要如此精準的控制,但公司目前來講是具備這樣的技術能力的。

就産品來看,海姆霍茲第三代大功率薄膜加熱器已經開發完成,功率等級和電壓平臺分別為12kw、800V。據公司透露,在新能源汽車薄膜加熱領域,海姆霍茲加熱薄膜第三代産品的單機制熱功率已經達到12kw,目前已達到全球領先水準。

創始人蔣奕表示,偉巴斯特和海姆霍茲,也是薄膜加熱領域僅有的兩家可實現800V産品量産交付的企業。

之所以能做到這一點,與團隊的複合背景相關。

多層複合加熱薄膜技術融合了多層薄膜元件技術、熱場流場設計分析技術、汽車電子及功率控制技術、鋁合金材料焊接技術等多學科知識,海姆霍茲團隊也聚合了多領域的研發和管理人才。董事長及總經理蔣奕是微電子行業專家,在電子元器件及電子材料開發應用方面有豐富經驗;副總經理常濤具有豐富車輛各系統産業化開發經驗,其熱管理技術研究已在量産車型上得到檢驗;魏先玉是薄膜專項的首席科學家,在電子電路設計、電子材料、元器件工藝等方面經驗豐富。

公司員工目前達到150人,其中研發團隊佔比30%。截止到2021年的12月份,公司專利數量增加到了38項,同時有多項國際、國內專利在申請過程中。薄膜加熱是一種平臺級技術,資金投入強度相對較大,公司未來在先進薄膜技術研發方面會持續投入,保持和鞏固技術領先性。

在商務拓展方面,由於技術和産品的特殊性,公司採取國內、國際主機廠齊頭並進的市場策略,2021年,除了現有客戶開始逐漸上量交付以外,公司也積極與多家國內頭部乘用車主機廠、氫燃料系統商等潛在客戶對接,同時與國際潛在客戶啟動産品預研和合作並取得一系列實質性進展。2021年全年累計交付量達1.5萬台。目前,海姆霍茲的産銷模式主要是為主機廠和Tier 1供應商等提供薄膜加熱的産品服務。

2021年市場缺芯大背景下,公司充分調動核心團隊在微電子領域的資源,持續滾動開發長週期訂單,市場供應短缺的情況下,保障了客戶産品及時交付。

目前市場上薄膜加熱器的産能佔比仍較小,仍然有很大的拓展空間。蔣奕表示,未來隨著量産規模的提升,産品成本也會出現相應的下降。公司在客戶上除了保供現有訂單,還會在同一車型上加量生産、在不同車型上開拓客戶,形成多型號、多地域、多類型的客戶格局。

海姆霍茲認為未來成本還有望進一步下降。公司表示,海姆霍茲的薄膜加熱技術相對於傳統技術,性能上是非常有競爭力的。同時隨著公司量産能力和客戶採購量的增加,成本也會隨之下降,産品的性價比優勢會進一步提高。

除了批量降本,公司還計劃從其他兩個方面來降低薄膜成本。一是技術降本。因為對於主機廠而言,薄膜管理方案會帶來新的研發投入,這在一定程度上會帶來成本上升。對此,公司表示會積極地協助主機廠的研發和測試工作,為其提供真實完整的數據,減少技術適應的摩擦成本。二是管理降本。公司會通過構建企業文化、股權激勵等把員工凝結在一起,提高企業的組織協同的能力,進而實現降本提質增效的目標。

對此蔣奕還補充,從企業角度,成本下降,規模效應肯定是非常重要的,但也不完全是規模效應。無論是技術降本,還是管理降本、批量降本,都是有相關性的。三方面的降本舉措也都與産品競爭力的提升有關,這是一個不斷改進,需要上下游來共同完成的工作。

産能方面,自2018年海姆霍茲薄膜進入投産狀態以來,量産商業化階段已有3年。年産能也從起初的5.5萬套,擴展至2021年底35萬套。在2021年8月,公司1.1萬平方米的新廠房也投入運作,新工廠産能30萬套。未來結合市場需求的增加,公司將有進一步擴充産能的計劃,預計2024年公司年産能可達100萬套。公司非常重視自動化對生産效率提升的作用,將於2022年投産的800V、12kw産品線將基本實現全自動化。

關於産線的數字化轉型,蔣奕還表示,生産的自動化轉型不是一蹴而就的。比如海姆霍茲在2018年,産線自動化水準並不高,更多的是一條工藝開發、工藝定型的引導線,或者是試驗線。但隨著産能的不斷提高,生産線升級成了一條量産線。為了進一步提升生産工藝的控制能力,量産線會進一步向全自動的方向發展,所以産線的數字化是需要一個過程的。同時他還提到,自動化生産線是吃“細糧”的,未來新能源汽車的性能轉型是大趨勢。公司為了實現技術的迭代轉型,也會積極配合主機廠的研發工作,投入相應地研發資金和人力資源,為客戶的測試試驗提供相應的數據支援,協同上下游共同推動新能源汽車的技術迭代和數字化轉型。

在過去的一年,汽車行業面臨“晶片荒”的大背景下,公司及時通過長週期訂單的形式進行備貨管理,並已形成長效管理機制,根據生産任務需求,提前儲備相關晶片,確保客戶交付。

據中國汽車工業協會數據,2021年新能源汽車1至12月累計産銷354.5萬輛、352.1萬輛,同比累計增長159.5%、157.5%。根據光大證券的預測,2025年全球新能源乘用車銷量有望達到1300萬輛,對應熱管理市場規模突破1000億元。2025年國內新能源乘用車銷量預計可達到550萬輛,對應熱管理市場規模有望突破460億元。

除了應用於新能源汽車,海姆霍茲未來還計劃在氫燃料電池市場、民用電器市場、航空航太市場有所拓展。蔣奕對此補充到,雖然海姆霍茲目前主要集中在新能源汽車市場,但薄膜技術作為一個平臺技術,拓展到其他領域還是有技術優勢的。

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