近日,關於汽車降價的訊息被頻繁刷屏。以湖北地區的超級大促銷為發源地,隨後,一場以補貼為名的汽車降價潮席捲全國,各大車企紛紛跟進。目前,已有超過30個汽車品牌參與到了這場”史無前例”的價格戰當中。在這一波降價潮中,燃油車的降價幅度最為明顯,但新能源車的降價也沒有停下。究其原因,還是燃油車企銷量尷尬,新能源車內卷導致了降價潮。毋庸置疑,新能源車的確是未來發展的趨勢。然而隨著”國補”退出,以及續航能力等詬病問題,短期內消費者的購買意願仍然受到一定影響。據乘聯會資料,2023年1月份新能源汽車零售量同、環比均出現下降,其中環比降幅接近50%。

從技術角度來看,與燃油車相比,新能源汽車的熱管理系統新增了電池熱管理、電機電控熱管理系統,且駕駛艙制熱由原來發動機冷卻液制熱轉變為PTC加熱或者熱泵。為提高新能源汽車冬季續航,整車廠逐步提高熱管理系統效率。其中,熱泵的應用起到了至關重要的作用。通常來說,座艙暖風制熱PTC和電池加熱PTC功耗較高,通常在1-6kW,在冬季降低整車續航里程100-150公里。而熱泵系統憑藉良好的能耗優勢,可提高3倍熱效率,將整體續航里程提升10%-15%。

所謂熱泵,就是一種由電能驅動,能夠高效利用低品位熱能的加熱裝置。根據熱力學第二定律,熱量可以自發地從高溫物體傳遞到低溫物體,但不能自發反向傳遞。熱泵基於逆卡諾迴圈原理,用少量電能驅動機組,透過系統中的工作介質進行變相迴圈,把低品位熱能吸收壓縮升溫後加以利用。因此,熱泵本身並不生產熱,只是熱的搬運工。熱泵具備環保節能、能效比高、執行費用低等優勢,可廣泛應用於建築、工業、農業及交通等領域。熱泵的分類方法很多,常用的是按照低位熱源種類進行分類,可分為空氣源熱泵、水源熱泵和地源熱泵。熱泵作為綠色低碳的熱能供應方案,具有巨大的環境效益和社會效益,是大力推動節能減排、助力全球“碳達峰、碳中和”程式的必然路徑。

發展驅動

政策端:國家政策大力支援,行業長期受益政策紅利

空氣源熱泵憑藉突出的節能環保效果,2008年得到國家政策大力支援。隨後,一系列政策、補貼相繼出爐,在政策護航、資金支援下,我國熱泵得到快速發展。2021年10月,國務院釋出《2030年前碳達峰行動方案》,提出“推進終端用能領域以電代煤、以電代油,推廣新能源汽車、熱泵、電窯爐等新型用能方式”。2021年11月,國管局、國家發展改革委、財政部、生態環境部聯合印發了《深入開展公共機構綠色低碳引領行動促進碳達峰實施方案》,鼓勵因地制宜採用空氣源、水源、地源熱泵等清潔用能裝置替代燃煤、燃油、燃氣鍋爐,到2025年實現新增熱泵供熱(製冷)面積達1000萬平方米。2022年7月,住房和城鄉建設部、國家發展改革委出臺《城鄉建設領域碳達峰實施方案》,指出要推廣空氣源等各類電動熱泵技術,推廣熱泵熱水器、高效電爐灶等替代燃氣產品。國家氣候安全及能源安全戰略具有長期性和確定性,熱泵行業有望長期受益政策紅利。

需求端:國內外需求高漲,推動行業快速發展

從國際來看,俄烏衝突後歐洲天然氣能源價格大幅上漲,截至2022年6月底,歐洲天然氣價格同比上漲233%,依賴俄羅斯出口天然氣的歐洲地區一度陷入能源危機,歐洲地區能源轉型亟需加速,熱泵成為歐洲各國首選的供暖方式。歐洲熱泵需求快速爆發但供應鏈產能不足,丹麥格蘭富、德國威樂等歐洲本土熱泵配套供應商減產,我國熱泵出口迎來機遇,產品在歐洲地區的滲透率進一步提升。從國內來看,隨著國民生活水平不斷提高,人們綠色環保意識增強,消費者對更加環保、便利、智慧、高效的熱泵產品的偏好和需求明顯增加,推動熱泵行業快速發展。

技術端:行業技術水平持續提升,促進產品升級換代

多年來,熱泵企業持續不斷地加大研發投入,使得熱泵相關技術實現了高速迭代。在高效氣冷變頻驅動技術、渦旋噴氣增熔技術、智慧除霜技術等關鍵技術的支撐下,熱泵產品安全性、智慧性、穩定性等綜合效能得到了顯著提升。技術的進步推動各類熱泵產品的升級換代,有利於國內企業在細分領域中不斷取得突破,從而獲得國際市場認可,佔據更大的全球市場份額。

發展現狀

產業鏈:由上游零部件製造商、中游整機制造商及下游應用構成

熱泵產品零部件組成較多,上游零部件製造商主要提供壓縮機、閥件、換熱器、控制器、水泵水箱、電路板、鈑金等零部件,代表企業包括海立股份、三花、盾安、利歐股份等。熱泵與空調的工作原理相似,零部件的重合度也較高,我國空調產業趨勢成熟,因此熱泵零部件配備較為完善,為整機廠商快速響應市場變化提供了堅實保障。中游整機制造商型別多樣,來源廣泛,主要可以分為以下三類:(1)空調廠商:美的、格力、海爾、海信家電等;(2)熱水器廠商:日出東方、萬和電氣、萬家樂等;(3)熱泵專業廠商:芬尼科技、中廣歐斯特、華天成、派沃股份等。我國是全球熱泵主要的生產地,據中國節能協會等資料統計,2020年我國熱泵產量佔全球熱泵產量近60%。 下游應用廣泛,包括建築、工業、農業、交通等領域,涵蓋建築供暖製冷、熱水供應、工業乾燥、農業溫室、汽車空調等諸多應用場景。在建築領域,熱泵可代替鍋爐和常規冷水機組為建築進行供暖和製冷(與燃煤鍋爐相比,二氧化碳排放量可降低60%-80%)。在工業領域,透過熱泵回收工業餘熱、廢水餘熱用於供暖已取得發展,熱泵工業乾燥等也在迅速推廣。在農業領域,熱泵可應用於農業生產環境調控,如農產品溫室、水產養殖溫室、畜禽養殖舍,可以顯著降低排放,提升生產效率。在交通領域,熱泵汽車空調是維持冬季乘員艙的熱環境最有潛力的解決方案,多種車型已經開始應用。

市場規模:行業實現復甦性增長,空氣源熱泵為市場主流

根據《2021年中國熱泵供暖產業發展年鑑》資料,2017-2021年,我國熱泵行業市場規模從203.2億元增長至248.2億元,CAGR為5.13%。其中2018-2020年,煤改市場相對平淡,熱泵市場規模增長緩慢。2021年,在海外熱泵市場快速發展、國內雙碳政策等因素的推動下,熱泵行業實現復甦性增長,市場規模達248.2億元,同比增長22.9%。從產品銷售佔比上看,近幾年,空氣源熱泵佔比維持在90%以上,是我國熱泵市場的主流產品。隨著用電裝置的擴大、技術水平的提高以及雙碳政策的全面推進,未來熱泵技術和裝置的應用前景非常廣闊,市場規模將會持續增長。

競爭格局:當前競爭格局相對分散,未來行業集中度有望進一步提升

相較日本、歐美,中國的熱泵行業起步較晚,但在國家政策支援和資金扶持下迅速發展,行業競爭格局呈現新舊並立、行業競爭激烈的特點。根據智研諮詢資料,從我國空氣源熱泵銷售額來看,2021年中國空氣源熱泵市場競爭格局較分散。其中,海爾、美的、格力三大家用電器巨頭的空氣源熱泵市場佔有率佔比位列前三,佔比分別為13%、11%、10%。此外,中廣歐特斯、紐恩泰的佔比分別為9%、6%,芬尼、約克等老牌專業廠商位列其後。排名靠前的公司產品力突出,在深厚經驗積累下能夠較好融合熱水、採暖等多領域的技術,在產品製造、研發、生產等方面有較大優勢,並且具有更完善的渠道、培訓和售後體系。隨著“煤改電”政策給工程市場的刺激接近尾聲,零售市場在疫情影響下增長有限,多數中小企業加速出清,行業集中度有望進一步提升。

發展趨勢與展望

全球“淨零排放”目標造成供需缺口,我國熱泵行業直接受益

國際能源署在《2023年能源技術展望》報告中指出,為滿足全球在2050年實現淨零排放情景,2030年全球熱泵製造能力需達到460GWth左右。而目前公開宣佈的正在進行或計劃中的專案所帶來的產能離這一目標仍有60%的差距,這一缺口會讓有較強產業鏈的中國直接受益。同時,報告還指出,中國擁有全球約40%的熱泵製造能力,為了鼓勵採用更高效的模式並促進出口,中國正在制定更嚴格的能效標準和測試實踐,以使其與國際標準保持一致,這一舉措將進一步提升中國熱泵產品競爭力,提升海外市場份額。

促進關鍵技術的突破與升級為行業未來發展重點

熱泵經過長時間的發展,已經取得了突出的技術進步,但是仍存在一些技術亟待突破。未來,應當重點關注以下關鍵技術的升級。(1)熱泵多場景應用裝置研發。熱泵技術應用場景十分豐富,不同應用場景對於熱泵供熱溫度、執行方式、壓縮機容量等特性要求不盡相同,針對不同的應用場景開發更具有針對性的熱泵機組,擴充熱泵應用範圍是發展方向之一。如滿足大部分工業應用的高溫熱泵、滿足嚴寒地區空氣源熱泵的超低環境溫度熱泵、適用於汽車應用場景的交通熱泵將成為未來的熱門研究方向。(2)低GWP工質及相關技術研發。隨著熱泵普及,如何減少工質對環境的影響也成為了關注重點。未來製冷工質主要有三大發展方向:工質替代、減少洩露、特殊應用場景工質研發。(3)熱泵與蓄熱技術結合。可再生電力波動性明顯,電力峰谷差價較大。熱泵與蓄熱技術結合可利用谷電產生熱量並蓄存,幫助電力系統進行調峰,同時降低供熱執行費用。熱泵與蓄熱技術的結合可以採用主動式蓄熱技術(設定各類蓄熱裝置)、被動式蓄熱(如供暖時用建築圍護結構、傢俱等蓄熱)方式。此外,各類餘熱或自然熱源均具有波動性或季節差異性,將熱泵與跨季節蓄能技術結合,也能改善跨季節蓄能的穩定性和經濟性。(4)熱泵供熱系統能效提升。根據不同應用場景的屬性,應用適宜的熱泵系統;匹配熱泵系統源網荷儲各環節,實現系統整體能效提升;熱泵系統與大資料、人工智慧、數字孿生等相結合,實現熱泵供熱系統的智慧化。