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行業(yè)新聞

熱泵行業(yè)研究報告:你應(yīng)該知道的熱泵

  • 作者:綠安偉業(yè)
  • 發(fā)布時間:2022-08-18
  • 點擊:534次

近期,市場對熱泵的關(guān)注度大幅提升,總結(jié)起來,主因有三:(1)短期促發(fā)因素——地 緣沖突下,歐洲天然氣等能源供應(yīng)受限,電價大漲,冬季采暖問題凸顯,高效節(jié)能的熱 泵產(chǎn)品備受青睞,出口表現(xiàn)較好;(2)中期催化因素——電動化趨勢下,汽車的能效要 求提升,且熱管理需求增加,熱泵技術(shù)路線頗具潛力;(3)長期驅(qū)動因素——碳中和大 趨勢下,國內(nèi)外高能效產(chǎn)品的政策推力和需求拉力都比較強,熱泵潛在需求空間較大。 受限篇幅,本專題我們將討論重點放在(1)和(3)上。

數(shù)據(jù)上來看,我國 2020 及 2021 年空氣源熱泵出口量分別同比+63%及+100%;2022 年上半年出口量同比+21%,額同比+65%。如果說 2020 和 2021 年的高增還有外需大 環(huán)境景氣的帶動,那么 2022 年仍保持較好的擴張趨勢,的確也能說明產(chǎn)品本身開始具 備“α”,畢竟上半年海關(guān)口徑下的家用電器出口量額均同比-7%。就熱泵本身而言,無 論產(chǎn)品還是技術(shù),并不新,如今備受關(guān)注,也是時代機遇多于技術(shù)進步;對于熱泵的未 來,我們認可上述邏輯,但千里之行始于足下。當(dāng)然,投資角度的演繹,往往是估值不 待業(yè)績,市場先發(fā),而產(chǎn)業(yè)后至;所以本專題,將對熱泵產(chǎn)業(yè)進行一個簡單的梳理。



什么是熱泵?

如果不是暖通相關(guān)從業(yè)者,提到“熱泵”,或許會比較陌生;當(dāng)然,即便是從業(yè)者,可能 也并不一定熟悉。因此,我們梳理了熱泵產(chǎn)業(yè)上主要公司的相關(guān)產(chǎn)品,從外觀上來說, 家用或商用熱泵產(chǎn)品主機,跟相應(yīng)的家用或商用空調(diào)沒有太大差別,基本可以認為一樣。

通俗意義上的熱泵,其實是 HVAC&R 產(chǎn)業(yè)的一個分支,本質(zhì)上也是空調(diào),只是由于我 國北方集中供熱,南方又以制冷需求為主,國內(nèi)純熱泵產(chǎn)品的占比并不大,民用場景多 以空氣能熱水器、中央空調(diào)兩聯(lián)/三聯(lián)供這樣的名稱示人,剩下的就是大型工商業(yè)用采暖、 供熱產(chǎn)品,所以實際生活中直接接觸并不多,存在一些認知差。

HVAC&R 是制熱(Heating)、Ventilation(通風(fēng))、Air Conditioning(空調(diào))、 Refrigeration(制冷)的簡稱,產(chǎn)品主要應(yīng)用于建筑環(huán)境(溫度、空氣、水)調(diào)節(jié)。 核心部件基本都是壓縮機(風(fēng)機/泵),除 Ventilation(通風(fēng))外,底層原理基本都 是逆卡諾循環(huán),中大型場景 HVAC&R 集成度較高,家用也在向著這個方向發(fā)展。

據(jù)產(chǎn)業(yè)在線統(tǒng)計,2021 年我國空氣源熱泵內(nèi)外銷量合計為 254 萬臺,額為 155 億 元。而同期 HVAC&R 產(chǎn)業(yè)中,家用分體式空調(diào)總銷量為 1.5 億臺,額超過 3000 億元,中央空調(diào)額超過 1200 億;燃氣熱水器、電熱熱水器和太陽能熱水器,合計 銷量超過 5000 萬臺,額預(yù)計也在 500 億量級;冰箱近 9000 萬臺,額超過 1300 億,冷柜近 4000 萬臺,額超過 400 億,輕型商用制冷設(shè)備額接近 400 億。也就 是說,概算情況下,我國 HVAC&R 產(chǎn)業(yè)的量(內(nèi)外合計)超過 3.7 億臺,額約為 7000 億,這一統(tǒng)計口徑下的空氣源熱泵量額占比僅分別約為 1%及 2%。

此外,無論是產(chǎn)品還是技術(shù),熱泵并不獨立。產(chǎn)業(yè)在線統(tǒng)計中,熱泵同屬暖通空調(diào) 和采暖供熱子類;海關(guān)編碼上,熱泵也分布在“8415(空調(diào))”和“8418(制冷)” 項下。目前,除了特別低端的家用分體式空調(diào)還是單冷,主流的基本都是熱泵式空調(diào),只是我國南方室外工況在 0℃以下的時間和范圍都有限,偏向制冷工況的空調(diào) 加上電輔熱也能應(yīng)付。通俗意義上,熱泵就是冷熱更均衡或偏向制熱的空調(diào)。



無論是偏向制冷的空調(diào),還是偏向制熱的熱泵,其原理都一樣,即逆卡諾循環(huán)。卡諾循 環(huán)描述的是高溫?zé)嵩醋龉Ψ艧?,屬于熱機范疇;逆卡諾循環(huán)就是反過來,通過外界對系 統(tǒng)做功,將熱量從低溫?zé)嵩窗岬礁邷責(zé)嵩础=^大多數(shù)溫控都以逆卡諾循環(huán)為基礎(chǔ),例外 也有,但在 HVAC&R 領(lǐng)域占比不高,如半導(dǎo)體制冷(酒柜)。從原理上來看,夏天制冷, 就是將室內(nèi)的熱量轉(zhuǎn)移到室外,冬季制熱就是將室外的熱量轉(zhuǎn)移到室內(nèi),這里無論制冷 或制熱都是從“低溫?zé)嵩础毕颉案邷責(zé)嵩础鞭D(zhuǎn)移熱量;不同的是,夏天是要將“低溫?zé)?源(室內(nèi))”的溫度降得更低,冬天是要將“高溫?zé)嵩矗ㄊ覂?nèi))”的溫度升得更高。

夏天的空調(diào)外機散熱吹熱風(fēng),相當(dāng)于是把“室外”這個“高溫?zé)嵩础钡木植繙囟冗M行提 升,而這正是冬季室內(nèi)所需要的;相應(yīng)地,冬季空調(diào)外機吸熱,相當(dāng)于是把“室外”這 個“低溫?zé)嵩础钡臏囟冉档酶停@正是夏季室內(nèi)所需要的。邏輯上,只要夏冬季將 “室內(nèi)”與“室外”調(diào)換就可以實現(xiàn)制冷制熱效果,當(dāng)然這不具有現(xiàn)實可操作性。實際 應(yīng)用過程中,只要將制冷劑流向做反向調(diào)整就可以實現(xiàn)上述過程,四通換向閥就是起這個作用的空調(diào)零部件,夏天冷媒先去室內(nèi)吸熱,再去室外放熱,冬天先去室外吸熱,再 到室內(nèi)放熱。所以,從底層技術(shù)原理上來說,冷暖空調(diào)本身跟熱泵趨于統(tǒng)一。

所以,通俗來講,熱泵就是擅長制熱的空調(diào),其技術(shù)原理、形態(tài)、核心零部件跟日常生 活中接觸到的制冷空調(diào)基本沒有區(qū)別,只是我們熟悉的分體式空調(diào),它以制冷為主,制 熱為輔。既然不是新技術(shù),那關(guān)注度為何又突然這么高?主因在于,之前制熱/采暖/供 熱有更直接、更簡單、更經(jīng)濟、體驗更好的方式,即通過高品位能源(燃氣/電)直接轉(zhuǎn) 化,譬如燃燒、電加熱等,相應(yīng)地民用制冷則沒有。但隨著燃氣和電價升高,全社會節(jié) 能減排降碳趨勢強化,直接采暖的經(jīng)濟性逐漸被逆轉(zhuǎn),能源利用效率、溫室氣體排放等 問題反而被放大,這在歐洲區(qū)域體現(xiàn)的較為充分;所以,時易勢變,熱泵便乘時勢而起。



回到熱泵本身,其按熱源的不同大致可分為三類,即空氣源熱泵、水源熱泵和地源熱泵, 顧名思義,三者汲取熱量的對象分別是空氣、水和土層;相對來說,空氣源熱泵應(yīng)用門 檻更低。水源熱泵首先需要解決水的來源問題,部分場景可能還要建水塔。地源熱泵需 要埋管,涉及到土石方工程;水平埋管對可用面積有一定要求,且深度在冰凍線以下, 我國北方冰凍線一般在 0.8~1.2 米;垂直埋管要鉆孔,深度多在幾十米到百米。

按功能,熱泵也可大致分為生活熱水、采暖、制冷三類。熱泵一般是水系統(tǒng),即冷媒從 空氣、水和土層中蒸發(fā)吸熱之后,通過冷凝放熱去加熱一定量的水。這部分水首先進入 儲水模塊(水箱)/水泵系統(tǒng),統(tǒng)一調(diào)配到室內(nèi),若是生活用水,則直接接入廚房/浴室末 端,這種產(chǎn)品就是我們熟悉的熱泵熱水器。若用于采暖,末端就接地暖、暖氣片或風(fēng)機 盤管,其中風(fēng)機盤管同時還可以作為夏季制冷的室內(nèi)末端,這就是產(chǎn)業(yè)上所謂的中央空 調(diào)兩聯(lián)供,若在這個基礎(chǔ)上融入生活熱水,就成了中央空調(diào)三聯(lián)供。所以,若站在制熱 需求更強的消費者角度來看,所謂熱泵,不外乎空氣能熱水器、地暖、中央空調(diào)等產(chǎn)品。

總的來說,熱泵是暖通產(chǎn)業(yè)的一個細分品類,本質(zhì)上就是空調(diào),之所以會有陌生感,主 要是因為我國北方集中供熱,南方制冷需求為主,純熱泵型產(chǎn)品在我國 HVAC&R 產(chǎn)業(yè) 中占比較低,北方煤改電政策后才逐步嶄露頭角。熱泵主機形態(tài)跟空調(diào)外機一樣,底層 技術(shù)原理都是逆卡諾循環(huán),核心零部件也是壓縮機。細微區(qū)別體現(xiàn)在,熱泵產(chǎn)品更偏重 供熱/采暖,多采用水循環(huán),室內(nèi)末端更豐富,除了風(fēng)機盤管,還有地暖管道和暖氣片; 同時,低溫及超低溫制熱工況度壓縮機性能的要求也會略高一些;總體上來看,大同小 異,站在投資角度,將其視為制熱能力更強或冷熱性能相對均衡的空調(diào)即可。

按熱源的 不同,熱泵主要分為空氣源、水源和地源,通??諝庠礋岜脩?yīng)用門檻更低;按功能的不 同,熱泵又可以分為熱泵熱水器、熱泵地暖、熱泵中央空調(diào)等,將生活熱水、采暖和制 冷等功能融合在一起,便是近兩年國內(nèi)較熱的兩聯(lián)供/三聯(lián)供中央空調(diào)。



為什么是熱泵?

正如上文所言,熱泵是解決供熱/采暖問題的產(chǎn)品,之前之所以小眾,是因為有更直接、 更簡單、更經(jīng)濟、體驗更好的解決方案。如今這些高品位能源轉(zhuǎn)化采暖的經(jīng)濟性逐漸被 逆轉(zhuǎn),能源利用效率、碳排放等問題被放大,加上地緣沖突影響,歐洲熱泵開始呈爆發(fā) 增長態(tài)勢。熱泵作為供熱/采暖解決方案的優(yōu)勢主要有兩方面,一是經(jīng)濟,二是環(huán)保。經(jīng) 濟性主要體現(xiàn)在能效上,從我國目前針對熱泵產(chǎn)品的三個行業(yè)強制標準來看,熱泵 COP 值普遍在 3 以上,一級能效多在 4 以上(所謂 COP 就是單位電能輸入可以獲得的熱能 輸出單位數(shù))。當(dāng)然,需要特別說明的是,COP 是在特定工況下的試驗值,譬如熱泵熱 水機(器)、水(地)源熱泵機組的試驗工況熱源側(cè)溫度多在 0℃以上,低溫?zé)岜卯a(chǎn)品的 試驗工況多在 0℃及以下,從結(jié)果來看,熱源側(cè)溫度過低(極寒)也會拉低 COP 值。

實際上,不單單是熱泵,主流制冷空調(diào)的能效比(APF、EER、SEER)差不多也在 3- 5 之間;也就是說,空調(diào)本身是一種頗為高效的制冷/采暖產(chǎn)品,單位電力消耗基本可以 換來數(shù)倍能量。當(dāng)然這并不是違反能量守恒定律,多出來的部分,是系統(tǒng)從熱源處(環(huán) 境)吸取的熱量,因此能耗相對要低很多,費用也會隨之減少。舉個直觀的例子,同樣 的一度電,電熱水器的效率極限是,將電能全部轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能,若換成空氣源熱泵熱 水器,效率的極限不但包括了電能轉(zhuǎn)化,還有室外吸熱所獲得的能量,假設(shè)能效比為 4, 大致上可以認為,制取同等質(zhì)量和溫度的熱水,熱泵用電相當(dāng)于原來的 1/4。

有高能效支撐,熱泵的運行成本優(yōu)勢就顯而易見了。若將熱泵用于生活熱水,直接跟熱 水器對標,同等條件下,它的耗電量差不多是電熱水器的四分之一,因為二者都是用電 驅(qū)動,所以電費差不多也是電熱的四分之一。當(dāng)然,空氣源熱泵熱水器初始投資成本會 略高,國內(nèi)主流產(chǎn)品價格帶在 5000-10000 元之間,而國內(nèi)電熱水器的行業(yè)均價介于 1000~1500 元之間,初始設(shè)備投資空氣源熱泵會高出 4000 元以上,若按照 10 年折舊去推算,在我國當(dāng)前的電價體系下,若沒有補貼,其實空氣能熱水器跟電熱的全生命周 期經(jīng)濟性差距不大。不過,能源價格和節(jié)能減排兩個變量在發(fā)生趨勢性變化,能源價格 越高、節(jié)能減排要求越嚴,空氣源熱泵熱水器的經(jīng)濟性就會越好;還有一種情況,用電 量越多,經(jīng)濟性也會越明顯,比如商用場景、泳池恒溫等。



若將熱泵作為冬季采暖產(chǎn)品,其運行過程中的經(jīng)濟性仍較為明顯。以北京地區(qū)單戶住宅 采暖費用來看,熱泵產(chǎn)品的年采暖開支在 1000 元左右,而煤、電、燃氣壁掛爐等產(chǎn)品 的采暖費用基本都接近或超過 2000 元。當(dāng)然,同樣的問題,若把初始設(shè)備投資費用計 算進來,雖然熱泵在我國仍是更經(jīng)濟的選擇,但優(yōu)勢相較于能效比會有一定削弱。綜上 所述,熱泵作為供熱替代產(chǎn)品,能效比高,節(jié)能率普遍在 60%~80%,運行費用大幅降 低,經(jīng)濟性好,且能源價格越高,產(chǎn)品競爭力越強;由于歐洲市場能源價格飛漲,熱泵 優(yōu)勢快速凸顯,而目前我國能源價格相對低廉,考慮初始設(shè)備投資支出后,熱泵仍有優(yōu) 勢,但幅度不算大,所以國內(nèi)家用熱泵產(chǎn)品多見于非集中供熱區(qū)域或別墅等大空間采暖。

跟化石燃料直接供熱相比,熱泵的另一個優(yōu)勢是環(huán)保,這個比較好理解,畢竟無論鍋爐 還是天然氣,燃燒會直接產(chǎn)生溫室氣體。即便跟電加熱比,因為有節(jié)能的優(yōu)勢,綜合能 耗更低,熱泵更環(huán)保的結(jié)論依舊成立。而且電能屬于二次能源,用來發(fā)電的可以是水能、 風(fēng)能、太陽能等,這些都屬于可再生的清潔能源,目前正是能源變革提速階段,風(fēng)、光 等一次能源占比正在不斷提升。所以,熱泵供熱相較于傳統(tǒng)供熱環(huán)保優(yōu)勢明顯。

不過,熱泵并不是絕對意義的環(huán)保,問題主要出在制冷劑。早年對制冷劑的環(huán)保要求是, 不要損害臭氧層,考核指標是 ODP(全球變暖潛能值);隨著第三代制冷劑(HFCs-不 消耗臭氧)逐漸占據(jù)主流(基本做到不破壞臭氧層),2016 年《基加利修正案》通過, 對制冷劑的環(huán)保要求,從 ODP 升級到了 GWP(全球升溫潛能值)。目前主流熱泵用的 制冷劑仍是 R410A,屬于第三代制冷劑范疇,GWP 值達到 2088,并不低,甚至高于其 替代對象 R22 的 GWP。所以,到目前為止,熱泵還難以做到絕對意義上的環(huán)保。

目前,初具下一代制冷劑潛質(zhì)的主要是 HFOS 和天然制冷劑,都擁有超低 GWP,但都 還不完美。HFOS 在一定程度上兼顧了安全性,但其系統(tǒng)性能總體有所下降。天然制冷 劑除了 CO2(R-744)外,要么毒性較大,要么可燃易爆,安全問題比較突出;CO2 雖 然安全性較好,制熱性能也非常優(yōu)秀,但其工作壓力明顯高于其他制冷劑,對壓縮機及 其配件系統(tǒng)的要求較高,需要進行相應(yīng)調(diào)整。從全球暖通龍頭大金的戰(zhàn)略來看,R32 是 其綜合安全性、碳排放以及產(chǎn)品性能考量后,做出來下一階段主要制冷劑選擇。



這個部分我們重點探討了“為什么熱泵備受關(guān)注?”。核心原因主要有兩個,一是經(jīng)濟, 二是環(huán)保。熱泵的經(jīng)濟性來源于其較高的能效比,一般供熱工況,熱泵熱水的 COP 值 在 4 左右或更高,低溫供熱工況能效比(IPLV)基本也在 2.5 以上。這意味著通過從熱 源處汲取熱量,單位電能的消耗可以實現(xiàn)數(shù)倍于自身的熱能,較電加熱的節(jié)能率在 60%~80%之間,相應(yīng)的運行費用也會低 60%~80%。

能源價格越高,熱泵的經(jīng)濟性越明 顯,這一點在當(dāng)下歐洲體現(xiàn)得淋漓盡致;而我國由于煤、電及燃氣價格相對較低,考慮 初始投資成本后的熱泵經(jīng)濟優(yōu)勢并不十分明顯,所以戶用場景多集中在北方無集中供熱、 南方兩聯(lián)供/三兩供等。相較于傳統(tǒng)采暖,熱泵的第二個優(yōu)勢是環(huán)保,它不涉及燃燒,用 電也更少,且電也可以源自清潔能源,在全球碳中和背景下,熱泵的環(huán)保優(yōu)勢將會不斷 被放大;當(dāng)然,熱泵主流產(chǎn)品制冷劑仍是 R410A,其 GWP 不低,尚不是絕對環(huán)保。

如何看待熱泵行業(yè)?

清楚技術(shù)原理和競爭優(yōu)勢后,本部分進入到市場分析。全球范圍內(nèi)來看,2021 年中美 歐日合計的熱泵產(chǎn)品銷量近 1000 萬臺2,其中美國體量最大(泳池應(yīng)用較多),歐洲增 速最快,中日市場增速也明顯快于家用空調(diào)。2021 年美國空氣源熱泵出貨量為 392 萬 臺,同比+15%;中國空氣源熱泵內(nèi)銷量為 288 萬臺,同比+9%;歐洲熱泵銷量為 218 萬臺,同比+34%;日本家用熱泵出貨量為 59 萬臺,同比+12%。

首先來看當(dāng)下熱泵熱區(qū)——歐洲。2021 年歐洲 21 國熱泵銷量為 218 萬臺,同比+34%; 在補貼政策的推動下,2015 年之后歐洲熱泵銷售開始提速,這兩年受能源價格上升影 響,增速進一步提升,基于當(dāng)前歐洲能源價格和節(jié)能降碳政策判斷,區(qū)域高增有望延續(xù)。 產(chǎn)品類型上來看,歐洲熱泵以空氣源為主,2015 年后占比均超過 90%,2021年為 94%; 室內(nèi)末端上,熱水供暖的趨勢更強,Air-water 份額提升最快,生活熱水占整體略超 10%。



分國別來看,歐洲熱泵規(guī)模最大的是法國,2021 年銷量為 54 萬臺,占到整個歐洲的 25%;其次是意大利,銷量 38 萬臺,占 18%;歐洲市場比較集中,法意合計占比 43%, 剩下規(guī)模過 10 萬臺的,還有德國、西班牙、瑞典、芬蘭、挪威和波蘭,這 8 個國家熱 泵銷量占到了整個歐洲的 80%。成長性角度來看,規(guī)模市場法國和意大利 2021 年分別 同比+36%和+63%,增速和增量都位居前五,后起國家中波蘭、挪威等都比較搶眼。

歐洲熱泵爆發(fā)與其能源轉(zhuǎn)型策略高度相關(guān),且近兩年的疫情和地緣沖突又加速了清潔能 源轉(zhuǎn)型進程,熱泵也順勢脫穎而出。2014 年,歐盟通過《2030 年氣候與能源政策框架》, 擬將溫室氣體排放量較 1990 年降低 40%,可再生能源終端消費比重提升至 27%,能源 效率提高 27%。此后,歐盟主要成員國的能源轉(zhuǎn)型支持政策強化,熱泵作為可再生且高 能效的產(chǎn)品,完美契合了歐洲的能源戰(zhàn)略,銷量也從 2015 年開始提速。2018 年后,歐 盟不斷上調(diào)能源轉(zhuǎn)型目標,隨著 2020 年新冠疫情爆發(fā),能源領(lǐng)域成為疫后經(jīng)濟刺激的 重點,緊接著 2022 年地緣沖突加劇,傳統(tǒng)能源價格飛漲,熱泵采暖優(yōu)勢進一步凸顯。

2022 年 5 月 18 日,歐盟委員會發(fā)布了“REPowerEU”計劃,擬通過提升可再生能源 供給、強化用能側(cè)節(jié)能力度及多元化能源供應(yīng)等措施,到 2030 年,投入約 3000 億歐 元(2027 年前投入 2100 億歐元),加速能源獨立和轉(zhuǎn)型。作為節(jié)能主要措施之一,“能效升級和熱泵”項目計劃投入資金規(guī)模約為 560 億歐元,約占當(dāng)前規(guī)劃資金規(guī)模的 20%, 在明確的 7 個投入方向中,位居第 2,僅次于可再生能源開發(fā),政策力度不斷加強。

歐盟計劃在 5 年內(nèi)將熱泵的滲透率翻倍,預(yù)計累計安裝量 1000 萬臺;到 2030 年,按 照“REPowerEU”規(guī)劃,居民和服務(wù)業(yè)熱泵存量達到 4150 萬臺。據(jù) EHPA 數(shù)據(jù),2021 年末歐洲熱泵存量約為 1698 萬臺,滲透率約為 14%,因此歐洲熱泵協(xié)會(EHPA)在 結(jié)合自身的監(jiān)測數(shù)據(jù)和 REPowerEU 在今年 3 月份的溝通情況的基礎(chǔ)上,認為要實現(xiàn) 歐盟的滲透率目標,在未來五年內(nèi)(到 2026 年)需要安裝 2000 萬臺熱泵,到 2030 年 需要安裝 6000 萬臺熱泵3。若據(jù)此推算,到 2030 年歐洲熱泵銷量 CAGR 約為 21%, 當(dāng)然按照正常的產(chǎn)業(yè)放量邏輯來說,初期的銷售增速或?qū)⑦h高于這一水平。



除了針對熱泵等節(jié)能且可再生能源利用采暖產(chǎn)品的直接補貼外,歐盟主要國家還出臺了 禁用化石燃料鍋爐的政策,如法國、芬蘭、奧地利等,歐盟的“REPowerEU”計劃也在 極力推進“在存量和新建建筑中”禁用化石燃料鍋爐,而 2021 年歐盟鍋爐銷量仍接近 600 萬臺,所以替代空間仍比較大。傳統(tǒng)意義上的歐洲采暖主要以化石燃料為主,生物 質(zhì)能為輔,目前除了部分北歐國家及瑞典等在供暖領(lǐng)域擁有較高的清潔能源占比,其余國家情況尚未發(fā)生根本性轉(zhuǎn)變,熱泵或混合熱泵系統(tǒng)已被視為歐洲采暖的主要替代產(chǎn)品, 這個趨勢之前就有,但近兩年“政策+疫情+地緣沖突”進一步加快了產(chǎn)品普及節(jié)奏。

綜上所述,熱泵已成為能源轉(zhuǎn)型的歐洲,未來采暖/供熱的主要技術(shù)路線,產(chǎn)品趨勢已經(jīng) 比較確定,按照 EHPA 的預(yù)計,年銷售規(guī)?;蛘?2030 年左右突破千萬臺,2021 年規(guī) 模約為 218 萬臺,未來十年 CAGR 或超過 20%,近幾年或更快,熱泵熱區(qū)當(dāng)之無愧。 接下來,簡單看下美國和中國兩個市場的熱泵情況。按 AHRI 的數(shù)據(jù),美國熱泵年出貨 規(guī)模近 400 萬臺,全球最大,成長性雖然不如歐洲,但過去 9 年的 CAGR 也接近 10%, 出貨量占美國整體“Heating and Cooling Equipment”的 16%,也是該領(lǐng)域近 20 年唯 一占比呈現(xiàn)趨勢提升的子品類。不過,目前美國熱泵產(chǎn)業(yè)能夠確認的只是長期趨勢向好, 但短期并沒有呈現(xiàn)出類似歐洲那樣的爆發(fā)式增長,主因在于美國能源轉(zhuǎn)型節(jié)奏不及歐洲, 且受地緣沖突影響相對較小,保持較快增長比較確定,能否提速取決于市場與政策環(huán)境。

從歐美的情況看下來不難發(fā)現(xiàn),本質(zhì)上熱泵是一個替代傳統(tǒng)化石燃料進行供熱采暖的產(chǎn) 品,而我國供熱采暖主要需求區(qū)域是集中供應(yīng),所以跟龐大的暖通產(chǎn)業(yè)比起來,純熱泵 (不含冷暖分體式空調(diào))占比并不高,經(jīng)歷 2016-2017 年北方煤改電/煤改氣政策高潮 后,近兩年產(chǎn)業(yè)整體數(shù)據(jù)4甚至看不出有明顯趨勢,當(dāng)然這一定程度上或也跟冷暖空調(diào)性 能提升有關(guān)。我國熱泵應(yīng)用除了較為常規(guī)的空氣源熱泵熱水器之外,表現(xiàn)較好的主要是 樓宇或集中供熱的鍋爐改造升級,戶用主要是北方非集中供熱區(qū)域的冬季采暖兼夏季制 冷和南方制冷采暖融合產(chǎn)品,對應(yīng)的熱泵兩聯(lián)供產(chǎn)品發(fā)展交過,國內(nèi)規(guī)模尚不到 50 億。

綜上所述,碳中和背景下,我們認為熱泵是全球長期供熱采暖場景的趨勢性解決方案, 國內(nèi)外主要公司熱泵產(chǎn)品都取得了較好增長,也基本都把熱泵作為重點發(fā)力方向,短期 的爆發(fā)式增長主要來自歐洲。作為全球供應(yīng)鏈中的重要一環(huán),2021 年我國熱泵出口額 約為 7.9 億美元,同比翻倍;出口量為 131 萬臺,同比+97%;出口均價 606 美元/臺, 同比+1%。2022 年上半年,我國熱泵出口量 75 萬臺,同比+21%;出口額 5.6 億美元, 同比+65%,出口均價為 748 美元/臺,同比+36%,價格上漲較為明顯。



分區(qū)域來看,我國熱泵出口主要流向歐洲,2021 年我國 7.9 億美元熱泵出口中,有 5.7 億流向歐洲地區(qū),占比約為 72%,按照目前趨勢來看,未來可能還會進一步提升。2021 年我國面向歐洲的熱泵出口額同比+108%,剔除歐洲區(qū)域后,我國熱泵出口還剩 2.2 億 美金,增量主力是澳大利亞和美國,二者 2021 年的出口規(guī)模分別約為 0.8 和 0.2 億美 元??梢钥闯?,國內(nèi)供應(yīng)鏈主要是受歐洲市場景氣帶動明顯,美國熱泵市場雖然規(guī)模較 大,且過去 9 年 CAGR 在 10%,但對國內(nèi)出口的影響比較小。

這里又有另一個問題,細心的投資者可能會發(fā)現(xiàn),2021 年歐洲整體熱泵增速僅約為 34%, 盡管預(yù)計到 2030 年左右,年出貨量有望從當(dāng)前的略超 200 萬臺,去到千萬臺左右,但 復(fù)合 CAGR 也約為 21%,預(yù)計近幾年會快一點,但跟我國去年翻倍的出口增速還是有 量級差距。主因在于我國熱泵產(chǎn)品在歐洲市場的占比在穩(wěn)步提升,去年歐洲國家總進口 熱泵(含歐洲內(nèi)貿(mào))35 億美元,全球總進口略超 40 億美元,歐洲占了 85%以上,其中 從中國進口的比例約為 16%,而中國熱泵出口中歐洲占的比重約為 72%,也就是說, 歐洲是中國熱泵最主要買家,但中國熱泵尚未成為歐洲最主要供應(yīng)商,份額在提升。

數(shù)據(jù)上來看,歐洲熱泵目前內(nèi)貿(mào)比例仍較高。歐洲熱泵進口超過 2 億美元的國家有 4 個, 分別為德國 6.8 億美元、法國 6.0 億美元、意大利 2.6 億美元及瑞士 2.4 億美元;相應(yīng) 地,歐洲出口熱泵超過 2 億美元的國家有 5 個,分別為法國 6.9 億美元、德國 6.7 億美 元、瑞典 4.0 億美元、捷克 3.0 億美元及意大利 2.5 億美元。2021 年,除了中國外,非 歐洲地區(qū)熱泵出口增速較快的還有日本(2.1 億美元/+45%)及韓國(0.6 億美元/+94%)。 總的來說,歐洲需求爆發(fā),東歐及中日韓等供應(yīng)鏈逐步受益,從產(chǎn)業(yè)環(huán)境、成本及制造 實力來說,中國無疑更具優(yōu)勢;但熱泵安裝要求較高,跟消費電器比起來,運輸及售后 都更為復(fù)雜,低端標準化戶用產(chǎn)品可貿(mào)易性較強,但高端中大型設(shè)備多數(shù)廠商仍傾向于 本地化供應(yīng)鏈,如歐洲熱泵龍頭大金工業(yè),計劃投資 3 億歐元在波蘭建立熱泵工廠。

最后回到公司層面,目前熱泵產(chǎn)業(yè)的主要參與者還是傳統(tǒng)的 HVACR 廠商,當(dāng)然通俗意 義上又大致可以分為暖通廠商(如 Daikin)和熱水器(如 Valliant)公司兩類。歐洲熱 泵市場仍由傳統(tǒng)暖通工業(yè)巨頭主導(dǎo),日系和美系表現(xiàn)尤為突出,傳統(tǒng)熱水器(鍋爐)廠 商居于次要地位,如英國熱水器/鍋爐頭部公司熱泵市場的份額多在 5%以內(nèi)。同時,熱 泵市場整體集中度并不高,區(qū)域內(nèi)各個國家都有各自的強勢公司,這一點跟歐洲消費電 器的情況比較相似,如 Mitsubishi Electric 在英國份額超過 30%,其他地區(qū)則相對一般。



盡管是市場上最主流的參與者,但暖通巨頭很少去拆分披露熱泵產(chǎn)品的收入;當(dāng)然實際 的情況可能是,做這樣的拆分非常困難,比如冷暖性能均衡的空調(diào),邏輯上也可以歸類 為熱泵,所以很多時候以 HVAC 統(tǒng)一覆蓋。戰(zhàn)略上,數(shù)字化和低碳(脫碳)化是暖通產(chǎn) 業(yè)的兩個重要研發(fā)方向,對于海外暖通巨頭來說,熱泵技術(shù)的良好前景已基本是共識, 各家都將其視為未來戰(zhàn)略重點。如 JCI 已構(gòu)建起了覆蓋大中小型應(yīng)用場景的熱泵產(chǎn)品解 決方案,Daikin 也將熱泵技術(shù)視為其三大核心技術(shù)之一,且大金 2020 財年熱泵業(yè)務(wù)收 入達 1306 億日元(當(dāng)前約 66 億人民幣),主要在歐洲地區(qū)實現(xiàn),考慮到 2021 財年公 司歐洲熱泵同比+65%,據(jù)此推算公司熱泵人民幣收入體量或已達百億級。

此外,美的 集團于 2016 年收購了意大利水機公司 Clivet,其在歐洲擁有生產(chǎn)基地且在熱泵產(chǎn)品上 也有積累,在本輪歐洲景氣中,憑借“Clivet+美的”的協(xié)同優(yōu)勢,公司熱泵擴張明顯。

從既有數(shù)據(jù)來看,歐洲熱泵龍頭是 NIBE,擁有約 70 年供熱經(jīng)營歷史,早期做加熱零部 件,之后做熱水器,1981 年推出第一臺熱泵,1997 年上市。公司目前有 Climate Solutions、 NIBE Element、NIBE Element 及 Stoves 三塊業(yè)務(wù),Climate Solutions 主要涵蓋熱泵 和熱水器產(chǎn)品,Element 是相關(guān)元器件,Stoves 是火爐類產(chǎn)品。2021 年整體收入為 308 億瑞典克朗(當(dāng)前約 204 億人民幣),歸母凈利潤 33.2 億瑞典克朗(當(dāng)前約 22 億人民 幣),核心業(yè)務(wù) Climate Solutions 在 2021 年的收入占比為 64%,利潤占比為 72%。

2022 年一季度 NIBE 的核心業(yè)務(wù) Climate Solutions 同比+30%,表現(xiàn)較為出色,環(huán)比提 速明顯。過去幾年,NIBE 也受益歐洲熱泵市場的擴容,2015-2021 年 Climate Solutions 收入 CAGR 約為 17%,主營增長良好但不算搶眼,2019-2021 年略有降速,而期內(nèi) Daikin 歐洲則換擋提速,總體來看,至少產(chǎn)業(yè)景氣的結(jié)論能得到驗證。盈利能力方面, NIBE 整體毛利率保持在 30%以上,凈利潤率多數(shù)時間接近 10%,Climate Solutions 業(yè) 務(wù)營業(yè)利潤率約為 15%,盈利方面差強人意,沒有特別強勁,但也不差。

國內(nèi)廠商來看,熱泵產(chǎn)品力、技術(shù)儲備及經(jīng)營規(guī)模占優(yōu)的還是傳統(tǒng)暖通龍頭,但由于公 司體量太大,整體經(jīng)營彈性相對有限,外銷占比較高或體量相對較小的公司短期彈性會 更好。目前來看,芬尼科技是熱泵出口規(guī)模較大的廠商,2021 年總收入 16.94 億元, 同比+64%,海外收入 11.59 億元,同比+77%,占 68%,公司尚處在 IPO 過程中。產(chǎn) 品結(jié)構(gòu)上,芬尼以泳池恒溫產(chǎn)品為主,占比約 57%,采暖占比約 25%,生活熱水約為 15%,采暖類產(chǎn)品均價和毛利率均更高,長期發(fā)展空間也更大??紤]到 2021 年我國熱 泵出口接近 50 億人民幣,預(yù)計芬尼份額略超 20%,余下除白電龍頭外,規(guī)?;蚨驾^小。



與此同時,基于芬尼均價數(shù)據(jù),我們還可以做一個簡單的推斷:由于我國熱泵 2021 年 出口均價在 606 美元/臺,這跟芬尼泳池恒溫以及生活熱水產(chǎn)品的出口均價 4500 ~6000 元/臺,相對比較接近,跟烘干類以及采暖產(chǎn)品的均價差距比較明顯,預(yù)計目前我國出口 中標準化相對較高的泳池恒溫以及生活熱水類產(chǎn)品占比仍較大。不過,2022 年上半年, 我國熱泵出口均價同比+36%,預(yù)計采暖類產(chǎn)品占比或有提升,這是一個更大的市場。

至于供應(yīng)鏈,如前文所言,熱泵跟暖通并無二致,門檻略會高于家用分體式,但低于大 型中央空調(diào),跟中型商用空調(diào)比較接近;熱泵技術(shù)的創(chuàng)新方向不在原理上,而是壓縮機 的超低溫工況效率提升、環(huán)保冷媒(如 CO2)的應(yīng)用等。芬尼壓縮機主要供應(yīng)商為凌達 和三菱,均價在 600~700 元/臺;采暖應(yīng)用功能的渦旋壓縮機均價略高,主供應(yīng)商是艾 默生、丹佛斯及日系;國內(nèi)除了美芝凌達外,英華特(IPO 中)也有量產(chǎn),其熱泵壓縮 機均價在 1500~1700 元/臺,國內(nèi)熱泵產(chǎn)業(yè)銷售的壓縮機約 80%是轉(zhuǎn)子,余下基本全是 渦旋(壓縮機研究敬請參閱《致未來——工業(yè)技術(shù)擁抱時代》)??傮w上來看,供應(yīng)鏈鮮 有差異,渦旋壓縮機格力美的正處在放量階段,3~10HP 雙轉(zhuǎn)子對渦旋已有較好替代性, 換熱器偏向通用,高能效產(chǎn)品對泵閥類都有較需求,余下就是控制器等相關(guān)半導(dǎo)體產(chǎn)品。

綜合來看,2021 年中美歐日合計的熱泵產(chǎn)品銷量近 1000 萬臺,其中美國體量最大約 400 萬臺,CAGR 約為 10%;歐洲規(guī)模略超 200 萬臺,但增速最快,2021 年達為+34%, 中國和日本市場整體中規(guī)中矩。歐洲是熱泵熱區(qū),能源轉(zhuǎn)型驅(qū)使下,2015 年歐洲熱泵 銷售開始提速,這兩年歐洲的能源轉(zhuǎn)型提速,政策再度強化,加上地緣沖突帶來的能源 價格上漲倒逼,熱泵作為傳統(tǒng)化石燃料供熱理想替代產(chǎn)品,增速進一步提升。今年 5 月 份歐盟啟動“REPowerEU”計劃,預(yù)計 2030 年區(qū)內(nèi)熱泵存量達到 4150 萬臺,EHPA 據(jù)此預(yù)計,到 2026 年歐洲需要安裝 2000 萬臺熱泵,到 2030 年需要 6000 萬臺,對應(yīng) 9 年 CAGR 約為 21%,后續(xù)幾年或更快。受益歐洲景氣,2021 年我國熱泵出口同比翻 倍,其中 72%流向歐洲,產(chǎn)業(yè)鏈主要公司均有不俗增長。


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