【芬尼空气能热水器】全球零碳|万亿产业、电力荒地、空气源热泵迎来了爆发期

写文章| Penn；编辑|郭郭

这是《环球零碳》的312篇原创

欧乌冲突后，欧洲传统能源价格持续上涨。8月22日，伦敦洲际交易所的天然气期货价格超过每千立方米3000美元，创下今年3月8日以来的新高，欧洲能源危机仍在加剧。

欧洲在天然气供应中断之际，宣布了“REPowerEU”能源转换方案，计划到2030年逐步摆脱对俄罗斯的化石能源依赖，但由于短期内对天然气的高度依赖，欧洲必须尽快更换高效的供暖设备。

供暖是能源消费的重要领域，热泵具有不依赖化石能源、能效高的特点，在能源价格高的企业背景下，性价比和效率优势突出，有望成为“煤气不足”下的主流供暖方式。

根据欧洲热泵协会(EHPA)的数据，2021年欧洲热泵销量增加了34-218万台，近5年复合增长率达到17%，规模持续上升。预计将受到2022年俄乌战争的影响，在能源更加紧张的情况下，热泵销量将保持高增长率，首先受到打击的是空气源热泵。

空气源热泵是欧洲热泵的主要类别，主要用于供热和供热水，占欧洲地区热泵的80%以上。

除欧洲外，上周制定了历史上最大的气候投资法的美国在《2022年通胀削减法案》中具体提到了降低消费者能源成本部分，并具体提到了节能改造的热泵。将鼓励减税方式，让本土制造和消费者使用热泵。这也将刺激美国热泵市场的爆炸。

另外，中国由于煤炭开电等政策刺激，空气源热泵的应用也在迅速增加。根据产业在线数据，2020年我国空气源热泵内的销售量为201.8万台。2021年，国内空气源热泵内需额为158.4亿韩元，同比增长17.2%。

在能源安全和碳减排目标下，全球热泵市场将迎来高速发展期，形成接近万亿的市长/市场规模。

什么是01空气源热泵？

热泵(Heat Pump)是一种节能装置，通过高能量(通常是电、热)将低热源(通常是空气、水或土壤)的热量转移到高热源，提供生产和生活供暖、冷却和热水等服务。

热泵的本质是传热装置，一般热效率在300% ~ 400%以上。也就是说，1度电至少输送3 ~ 4度电，热效率比直接加热的电热水器、燃气锅炉加热等高几倍，几乎没有污染。据中国节能协会称，向室内供应10千瓦的热量，可保持室温20，燃煤供暖消耗14千瓦的化学能，电阻加热器直接加热空气需要10千瓦的电，电热泵只消耗2.86千瓦的电。因此，推广热泵是大力推进节能减排、帮助全球“碳峰、碳中和”的最重要途径之一。

目前市面上常用的热泵主要可分为3种3354空气源热泵、支持热泵、水源热泵。

支持热泵又称土壤源热泵，是以地下常温土壤或增温岩土体为热源(或热环)的热泵装置。其优点是，与空气、水、土壤温度相比，全年波动较小，隔音和降噪措施较好。缺点是需要钻孔埋在地下，工程复杂，占地面积大，成本高。

水源热泵是一种利用地球表面浅层水源吸收的太阳能和地热为热源(或热能环)的热泵装置。优点：适用于河流资源丰富的地区，运行稳定，没有冬季除霜问题。缺点：环境限制，取水结构复杂。

空气源热泵是以室外空气为热源(或热环)的热泵装置，按照“反卡诺”循环原理工作。通过压缩机系统工作，吸收空气中的热量，形成热水。具体过程是压缩机压缩制冷剂，压缩后通过温度升高的制冷剂在水箱中经过冷凝器制造热水，将热交换的制冷剂送回压缩机进行下一次循环的过程中，空气热量通过蒸发器被吸收为制冷剂，制冷剂再次进入水中生成热水。通过压缩机空气发热的新一代热水器，即空气源热泵热水器。

空气源热泵具有节能、运营成本低、用途多样、安全舒适等优点。

1/能源效率

在标准工况下，空气源热泵消耗1份电能，能输出4.6份热量，即能效比能达到4.6。根据我国2012年出台的空气源热泵热水器标准，其能效比要求达到3.7以上，而我国一级能效空调能效比标准为在3.4以上。

2/ 运行费用低

根据芬尼科技的测算，以热水器产品作为比较来看，我国3口之家每年使用空气源热泵年费用383元，而燃气热水器和电热水器分别高达821元和1525元，空气源热泵每年的运行费用较低。

3/ 用途广

空气源热泵可用于制冷、供暖、供热水、烘干等多项功能，应用领域较多。

4/ 安全舒适

空调是将热媒与室内进行热交换，而空气源热泵是将冷媒与水进行热交换之后，在将水输入室内，杜绝冷媒泄露等风险，同时多采用地暖等形式，从地面放热，而且水循环不存在氟循环干燥的问题。

不过值得注意的是，空气源热泵也存在以下缺点：1）室外换热器冬季易结霜，需有除霜系统或防霜设施；2）空气的热容量比水小，在同样的换热量要求下，空气源热泵机组所需要空气量比水大很多，因此风机较大，导致其运行存在一定噪音，需安装在室外。

02 空气能热泵发展及产业链

空气源热泵的发展距今已有接近200 年的历史，在我国发展也有接近五十年，技术迭代与应用已经非常成熟。相比较而言，我国水源、地源热泵在进入21 世纪后才逐渐引起学术界和企业界的关注。

由于空气源热泵的技术特点和应用场景，约70%的空气源热泵企业都是来自传统的能源、制造、家电相关行业，而30%左右是新建的专门研发制造空气源热泵的企业。空气源热泵产业链中，上游为包括压缩机、阀件、换热器、控制器、水泵及水箱等部件，其中占比最大的原材料为换热器、压缩机、电路板和钣金，合计占据原材料成本的69%；中游为热泵整机制造，下游则为具体的应用市场。

除家用场景以外，空气源热泵尚有较大的应用潜力未被挖掘。分场景看，建筑领域的供暖、热水、烘干是热泵当前最主要的应用场景；在工业领域，中高温热泵技术可用于回收工业余热及其他低品位能源，替代部分化石锅炉，满足工业生产对蒸汽及热水的需求；此外，在农业领域和车载领域空气源热泵也有较大的应用潜力。

03 空气能热泵市场潜力

全球碳中和目标下，未来十年热泵市场有望迎来高速发展。过去十年间全球热泵市场发展平稳但较为缓慢，根据IEA（国际能源署）数据，2020 年全球热泵存量近1.8 亿台，2010 年至2020 年间CAGR 为6.4%，其中以中国、北美地区为主要市场。近年来，在全球气候变暖的背景下，各主要发达国家均提出碳中和目标，热泵作为节能减排最有效的方式之一，行业预计迎来长达十年的高速发展期。据IEA 预测，全球热泵安装量在2025年有望达到2.8 亿台，到2030 年预计达到近6 亿台，达到2020 年装机量的3 倍以上。而空气源热泵作为热泵消费的主力，也将迎来产业爆发期。

1/ 海外市场：方兴未艾

全球范围内来看，2021年中美欧日合计的热泵产品销量近1000万台，其中美国体量最大（泳池应用较多），欧洲增速最快。2021年美国空气源热泵出货量为392万台，同比+15%；欧洲热泵销量为218万台，同比+34%；日本家用热泵出货量为59万台，同比+12%。

从产品类型上来看，根据EHPA（欧洲热泵协会）的数据，空气源热泵一直是欧洲热泵主要的品类，主要用于供暖和供热水，2015年后占比均超过90%，2021年为94%。但是目前2021年欧洲热泵销量占壁挂炉等制热设备销量的24%，累计安装1698万台，约占供暖市场的14%，渗透率依然较低。

EHPA预计，随着欧洲各国先后制定和颁布清洁能源政策，热泵正迅速成为新建筑的标准解决方案。欧盟计划在5年内将热泵的渗透率翻倍，预计累计安装量1000万台；到2030年，按照“REPowerEU”规划，居民和服务业热泵存量达到4150万台。

据EHPA数据，要实现热泵在存量建筑中超过30%的渗透率目标，在未来五年内（到2026年）欧盟需要安装2000万台热泵，到2030年需要安装6000万台热泵。若据此推算，到2030年欧洲热泵销量CAGR约为21%，近两年“政策+疫情+地缘冲突”进一步加快了产品普及节奏，欧洲已成为当之无愧的热泵热区。

中国出口至欧洲的空气源热泵占总销量比重高达48.7%，是欧洲的主要供应商，伴随着欧洲市场高景气延续，国内出口企业有望持续受益。

按AHRI的数据，美国热泵年出货规模近400万台，全球最大，虽然成长性不及欧洲，但过去9年的CAGR也接近10%，出货量占美国整体供暖和制冷设备的16%，也是该领域近20年唯一占比呈现趋势提升的子品类。随着《2022年通胀削减法案》的立法通过，在税收抵免和直接补贴等措施激励下，必将会对美国的热泵需求带来新一轮的拉动。

2/ 国内市场：乘风而起

我国空气源热泵规模与政策刺激等密切相关。2016年起，以北京为首的北方地区多省份推出煤改清洁能源政策，并给予空气源热泵大力度补贴，随着各级政府持续推进，“煤改电”项目于2017年达到高位，后续规模基本稳定。2021年国内空气源热泵内销额158.4亿元，同比增长17.2%。与此同时，受益于海外尤其是欧洲市场需求快速上升，特别是在当前欧洲能源危机背景下，2021年以来我国空气源热泵出口快速增长，根据产业在线的数据，2021年我国空气源热泵出口额为45亿元，同比上涨100.7%；2022年上半年预计增长超60%。

2021年“碳达峰”相关行动方案出台，2022年各地“十四五”能源规划陆续落地。随相关建筑减碳要求的加速实施，未来中国热泵市场规模有望持续上升。于此同时，财政部预算报告显示2022年大气污染防治方面拨出300亿元，比去年增加25亿元，将进一步增加北方地区清洁取暖补助支持，也将推动国内空气源热泵产业的发展。在相关政策的支持下，国内市场在煤改电逐步趋弱的背景下，将迎来新的发展机遇。

根据IEA数据，2020年有8.6%的二氧化碳源于建筑物，其中58%用于与供热相关用途。因此对于全球而言，使用低碳的家用供热和制冷设备对实现净零排放有积极意义。作为加热器和空调的高效、节能、环保替代方案，空气源热泵在全球能源升级转型的大背景下将会迎来黄金发展期，助力全球实现碳中和。

（参考文献详见阅读原文）

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