双碳目标驱动:热泵行业全产业链布局与核心竞争力分析
1、热泵行业概述
热泵是一种在电能或热能等高位能驱动下,将空气、水或土壤等低位热源的热能转移至高位热源的节能装置,可为住宅、商业及农业领域提供供暖、制冷、热水以及烘干等服务。
作为一种机械装置,热泵的基本原理基于逆卡诺循环,实现热量从低温物体向高温物体的传递,从而完成低品位热能向高品位热能的转换。在运行过程中,热泵通过蒸发器吸收土壤、水或空气等可再生资源中所蕴含的能量,经由压缩机进行压缩与输送,最终通过冷凝器释放热量。
热泵按照低位热源分类,可以分为空气源热泵、地源热泵、水源热泵三类,具体分类情况如下所示:
热泵的分类与特点
资料来源:普华有策
2、热泵行业产业链介绍
热泵产业链主要由上游原材料及零部件供应、中游设备制造与集成以及下游应用领域三部分构成。在上游环节,铜、铝等大宗原材料被用于制造热泵系统的核心部件,如冷凝器和蒸发器;关键零部件则包括压缩机、换热器、阀件、控制器、循环泵及水箱等。中游环节聚焦于热泵产品的设备制造与系统集成,根据热源类型的不同,热泵系统主要可分为空气源热泵、水源热泵和地源热泵等。热泵整机制造对厂商在供应链管理、技术迭代、产品设计、制造工艺、质量控制、成本控制及渠道管理等方面均提出了较高要求。下游环节涵盖热泵系统的各类应用场景,包括建筑采暖、制冷、除湿、热水供应、工业用热,海水淡化等诸多领域。
热泵行业产业链示意图
资料来源:普华有策
3、热泵行业核心发展驱动因素
在全球能源结构转型与我国“双碳”战略推进背景下,高效节能的热泵技术契合政策导向与电气化趋势,凭借高效、节能、环保、经济等优势,成为用热领域零碳排放的核心技术路径之一。未来,在政策支持、技术迭代、市场需求三重驱动下,热泵行业将迎来长期发展机遇。政策为行业复苏筑牢基础,技术迭代持续强化产品优势并拓宽应用场景,传统供热设备替代与新兴市场渗透则将打开广阔发展空间。
(1)碳中和背景下,热泵行业发展上升至战略高度,鼓励性政策频出
碳中和已成为全球共识,《巴黎协定》推动主要经济体明确碳中和时间表,而热泵作为高效节能的低碳技术,可广泛应用于建筑、工业、交通等碳减排关键领域,助力可再生能源利用与储能配套,受到欧美等国政策大力支持。我国作为碳排放大国,明确了“双碳”目标并构建起体系化政策框架,国家层面出台《推动热泵行业高质量发展行动方案》等文件,地方也因地制宜推出推广政策,聚焦多领域应用与产业全生命周期提质升级,为国内热泵产业发展奠定坚实基础,政策支持已成为全球及我国热泵行业发展的核心驱动力。
(2)热泵技术优势突出,应用范围持续拓展
热泵作为国际能源署认可的核心清洁能源技术,具备高效、节能、环保、稳定、灵活的突出优势,COP值可达3-6,远高于传统供热设备,能高效整合可再生或废弃热源,显著降低碳排放,且适应极端环境、可灵活调节运行模式并便于安装。随着变频驱动、喷气增焓等技术迭代,热泵综合性能持续提升,设备与安装成本优化,应用范围从建筑供热、生活热水拓展至工业中低温热需求等领域,突破需求天花板,为行业稳定可持续发展注入强大动力,前景广阔。
(3)老旧、传统设备替换与新增市场需求,驱动热泵行业发展与渗透率提升
老旧设备替换与新增市场需求形成双重驱动力,推动热泵行业发展与渗透率提升。替换需求方面,国内外政策(欧盟淘汰化石燃料锅炉、美国明确热泵销售占比目标,国内“煤改电”“以旧换新”等补贴及能效标准升级)推动传统化石燃料锅炉、电加热器及存量低效热泵的更新替换,我国当前化石能源供热占比高,热泵渗透率提升空间显著;新增需求方面,居民舒适性要求提高、环保意识增强、热泵成本优化与技术迭代(如高温热泵突破),拓展了其在建筑(南北供暖/供冷需求)、工业(中低温热场景)、农业(干燥及工厂化种植)及数据中心冷却、新能源汽车热管理等新型产业的应用,为行业长期发展提供广阔市场空间。
4、热泵行业的发展趋势
近年来,热泵行业正呈现低碳环保化、静音化、多功能化以及智能化等发展趋势,将引领热泵行业不断向更高水平迈进,以满足市场对高效、环保、舒适和智能化供热解决方案的需求。
(1)低碳环保化
作为用热领域零碳排放的核心技术路径,低碳环保化是热泵技术的核心研发方向。节能降碳方面,将通过优化压缩机等核心部件及系统设计、参数调节等运行方式,提升运行效率、降低碳排放与运行成本;环保化聚焦制冷工质优化,重点推进二氧化碳等自然工质及零ODP、低GWP合成工质的替代应用,研发适配高低温等特殊场景的工质及配套剂,并通过技术改进与规范管理减少工质泄漏,逐步限制传统高环境影响制冷剂的使用。
(2)静音运行
随着生活品质提升,热泵运行噪音日益受到关注,尤其在酒店、泳池等高舒适性要求的场所,噪音会明显影响用户体验。热泵制造商需通过降噪技术提升家用、商用及工业用户的使用感受。目前静音技术主要集中在箱体、风道、压缩机及系统降噪等方面,对企业的研发能力和经验要求较高,仅热立方等少数企业掌握核心静音技术。
(3)多功能化
热泵技术已从早期单一的供热功能,拓展为集供暖、制冷、除湿和热水供应于一体的多功能系统。随着南北地区冷热需求增长及用户对舒适度与健康关注提升,传统单一温度调节功能逐渐被冷热联供和湿度调节所替代。热泵地暖机系统通过多子系统协同,实现高效集成,可替代多种传统设备,并支持“冷+热+水”三联供,满足全年多场景需求。新一代热泵还能实现恒温除湿,并通过地面调温实现无风感均匀控温,提升舒适性与能效,更符合现代建筑与家庭健康需求。
(4)智能化
智能化趋势正在热泵行业逐步显现。通过应用物联网、大数据和人工智能等技术,热泵设备已能够实现远程监控、故障诊断与智能控制等功能,从而有效提升设备运行效率与管理水平,为用户带来更加便捷高效的服务体验。未来,热泵技术将进一步采用更先进的传感器、控制器与执行器等控制部件,并结合人工智能、物联网和大数据等信息技术,拓展语音控制、远程控制及自动控制等多种控制方式,持续提高系统控制精度与用户操作的便捷性,优化用户体验和满意度。此外,热泵技术也将不断与新能源、物联网、大数据等领域深度融合,推动清洁能源的高效利用,并通过数据采集与分析实现运行与管理的系统优化。
5、热泵行业竞争格局
热泵产品种类与用途持续丰富,已广泛应用于供暖、热水、烘干等多个领域,能够满足不同客户的多元化需求。随着消费者节能与环保意识的不断增强,市场对热泵产品的需求也呈现出稳定增长的态势。当前,国内热泵行业仍处于波动性增长周期,市场竞争格局尚未完全固化,各品牌正积极提升技术实力、产品质量与服务能力,以争取更大的市场份额和竞争壁垒。在国内热泵市场中,头部品牌企业凭借技术研发积累、过硬的产品质量以及完善的渠道布局,已逐步确立领先地位,行业竞争格局初现雏形。展望未来,随着热泵技术持续进步与创新,新技术与新产品将不断涌现。那些在技术创新能力、产品品质、渠道覆盖、绿色环保理念以及规模化生产等方面具备综合优势的企业,有望在市场竞争中脱颖而出,推动行业集中度进一步提升。
欧美日等发达国家地区热泵产业发展较早,热泵品牌众多。热泵产品规模较大的海外品牌有瑞典的NIBEINDUSTRIERAB、德国的威能、菲斯曼、法国的ATLANTIC、日本的大金和美国的YORK等。
我国热泵企业可分为两类,一类是专营企业,包括热立方、芬尼股份、纽恩泰等;另一类是从制冷空调、太阳能热水器、电热水器和燃气热水器等行业进入到热泵行业的成熟企业,如海尔智家、美的集团、格力电器等。
行业内部分企业介绍
资料来源:普华有策
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