热泵行业专题研究报告：关注欧洲能源转型探讨热泵发展机遇

热泵行业专题研究报告：关注欧洲能源转型，探讨热泵发展机遇一、短中长期驱动力充足，热泵发展迈入新蓝海（一）热泵市场规模梳理1、热泵原理及分类热泵原理：热泵是一种以少量的高位能（一般为电能、热能），吸收低位热源（空气、水、土壤）中的大量热能，通过压缩机转移到高位热能的节能装置，从而为用户提供供暖（供冷）、热水及烘干服务。热泵机组优势主要体现在：高效、节能、绝对环保、绝对安全。据测算，热泵机组全年运行成本只需电加热的1/4，燃气/油加热的1/3～1/2。按热源分类，热泵分为空气源热泵、水源热泵和土壤源热泵，其中空气源热泵为主流。由于水地源热泵系统设计安装复杂且成本较高，市场上以空气源热泵为主。以中国市场为例，2021年中国热泵行业总销售额为248.2亿元，其中空气源热泵销售额为227.1亿元，占比约为91.5%。2、全球热泵市场大有空间，中国产销量遥遥领先全球碳中和目标下，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。依托于全制造产业链的生产优势，中国是全球热泵生产和出口的主要国家，也将优先受益于欧洲热泵需求提升。2020年我国热泵产品年产量大致占到全球64.8%。根据海关总署数据，2020年中国热泵进口量为0.14万台，出口量66.29万台；2021年受益于欧洲热泵市场需求爆发，我国热泵出口量大幅增长，达到130.97万台，同比增速高达97.6%。短期地缘冲突+政府补贴刺激下，22H1欧洲热泵需求爆发式高增。在能源升级转型的大背景下，全球热泵市场近年保持高速发展。而2022年初俄乌地缘冲突突发，油气价格飙升进一步刺激了欧洲热泵需求爆发，刺激短期内22H1中国对欧洲主要国家热泵出口额加速提升。根据海关数据，2022年1-6月我国对保加利亚、波兰、意大利等国家的热泵出口金额分别同比增长614%、373%、198%，增速最为亮眼，其他欧美主要国家也均呈现高增态势。（二）赛道短期驱动因素1、欧洲油气价格飙升，刺激热泵需求爆发过去十年欧盟对俄罗斯油气资源的依赖程度加深。根据欧盟统计局数据，2020年欧盟24.4%的能源需求依赖从俄罗斯进口，其中最重要的是天然气、石油及煤炭。2020年源自俄罗斯进口的天然气达其总可用量的41.1%；石油及固定化石燃料总可用量中来源于俄罗斯的占比分别达36.5%、19.3%。自俄乌冲突以来，欧盟与俄罗斯之间的能源贸易受到极大限制，欧盟的天然气与石油价格突飞猛进。对比2022年初，欧洲天然气与石油价格最高点上涨分别超过250%/160%。能源尤其是天然气价格的飙升，成为短期推动欧洲热泵需求爆发的主要因素。我们以德国为例进行测算，使用空气源热泵的德国家庭户均供暖费用仅需约1691欧，对比使用电加热系统、天然气、燃油、液化石油气分别可以节省约60%/50%/18%/12%的费用。2、政策加速能源转型，热泵顺应节能发展欧洲热泵市场乘政策东风，迎来新的发展机遇。过去几年，欧洲各国纷纷出台财税政策刺激能源转型，其中意大利甚至给出供暖系统（热泵或其他绿色能源）购买价110%的高额补贴。目前，除激励型政策外，欧洲部分国家开始施行强制性法律法规，例如挪威自2020年起，禁止大部分建筑采用燃油供热。预计后续大多欧洲国家都会采取补贴与强制性措施并行，共同推动采暖能源转型的做法。热泵作为高效节能产品，有望乘政策之风迎来发展机遇。（三）赛道中长期价值展望1、欧洲碳中和大势所趋，助力热泵开启新蓝海长期来看，热泵具备高效节能优势，或将成为欧洲能源转型的重要助力。气候变化正在对人们的生活、经济，甚至国家安全方面发出挑战。欧洲作为历史温室气体排放最高的地区之一，也较早对节能减排发出了呼吁。自1997年发布《可再生能源白皮书》以来，欧盟已经在确立减排目标、建立碳交易市场、进行气候立法等方面出台了相关政策。欧洲家庭部门的能源消耗占比较大，亟需寻求节能方案。根据Odyssee数据，欧盟2019年能耗占比前三的部门分别是交通运输（30%）、工业（27%）、家庭（26%），相比较2000年，交通运输及工业占比分别+3%、-4%，家庭占比维持稳定。在交通运输及工业制造领域，目前清洁能源替代趋势明显，而家庭能源的消耗亟需寻求节能方案替代。其中，降低供暖及热水能耗是欧洲家庭节能的主要方向。是欧洲家庭能消占比最大的类型是空间供暖（65%），其他主要用途分别为热水（14%）、家用电器（13%）和烹饪（6%）。对比2000年的数据，空间供暖的份额虽从69%下降到65%，但仍是最大的能耗源；第二大家庭能耗用途也始终是热水。2019年欧洲家庭供暖与热水耗能占比合计达78%，降低该部分能耗将在较大程度上改善家庭部门整体的能耗。空气源热泵可以有效节能减排。根据测算，空气源热泵可以有效降低碳排放并节省一级能源。在满足欧盟户均供暖热量的基础上，空气源热泵的能耗约为3954kWh，二氧化碳排放量约为1087Kg，相比较电加热系统/天然气/燃油/液化石油气，可降低碳排放约60%/50%/64%/57%，可节省一级能源约60%/25%/33%25%。2、热泵有望补足欧洲空调潜在需求由于气候原因，欧洲多数国家空调渗透率长期处于较低水平。欧洲国家多为温带海洋性、温带大陆性以及地中海性气候，且纬度较高，夏季对于空调需求较少，整体渗透率水平远低于全球其他主要经济体。同时，欧洲尤其西欧及北欧地区大多为发达国家，人均可支配收入较高，经济条件对安装制冷设备的限制较小。在酷暑威胁下，近年来欧洲对夏季制冷的需求急速增长。过去二十年间欧洲气温增长速度超过全球平均水平。由于温室效应不断积累，自1850年以来全球气温总体呈上升的趋势，上世纪70年代至今，全球气温的升高速度突然加快，每10年增长约0.2°C。而欧洲的变暖速度超过了全球平均水平，过去20年气温已升高接近2°C。今夏全球高温异常，欧洲极端天气频发。根据ECMWF数据，全球正在经历最热的夏天，2022年6月比1991-2020年6月的平均气温高出约0.32°C，中国、日本和美国的温度增长高于全球平均水平。而在欧洲，西班牙、法国、意大利等都出现了极端天气，最高气温飙升甚至达到40°C以上，其中法国比亚里茨和西班牙圣塞巴斯蒂安等许多地区打破了六月的高温记录。3、热泵应用场景多元，B端领域促进长期需求除家用场景以外，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，除建筑及家庭场景外：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；在农业领域，热泵可以替代煤为畜禽养殖、农业大棚供暖以及为农作物干燥提供热源，实现农业生态环境调控；在车载领域，续航里程一直是电车的核心问题之一，而相比PTC空调，热泵空调制热制冷效率高、省电，可大幅提升电车续航。二、现有格局较为分散，国牌加速扬帆起航（一）国内热泵整机企业梳理中国空气源热泵产量居于全球首位，供应链相比海外更为成熟，未来全球市场份额有望进一步上升。在早期“煤改电”政策刺激下，中国空气源热泵产业起步较早，相比国外供应链更加成熟。放眼全球，中国在空气源热泵生产规模处于主导地位，根据中国节能协会热泵专业委员会数据，2020年中国生产规模达到201.8万台，占全球产量的59%。2021年以来，在疫情影响下我国制造业的产业链优势进一步凸显，根据《2021年中国热泵供暖产业发展年鉴》数据，2021年中国空气源热泵外销金额达到48.6亿元，同比增速高达93.6%。未来中国有望承接更多欧洲市场的需求溢出，全球市场份额有望持续扩大。当前国内热泵出口区域集中在欧洲地区，2021年欧洲出口额增速亮眼。我国热泵出口主要集中在欧洲地区，其中法国市场占比国内出口总额的近2成，澳大利亚和意大利占比约为10%。2021年受到欧洲能源短缺的影响，欧洲国家空气源热泵需求激增，国内热泵出口额顺势实现高增长，根据《2021年中国热泵供暖产业发展年鉴》数据显示，我国热泵出口至意大利和德国的出口额同比增长194.4%%和193.9%，澳大利亚增速超过140%，外销市场增速亮眼。空气源热泵核心技术难点：压缩机性能、除霜技术。空气源热泵在低温环境下存在运行性能和稳定性不足的情况，目前主要从提高压缩机的压缩性能和改进除霜方式两个方面进行技术改进。在提升压缩机性能方面，2010年以前压缩机性能的提高与改进主要经历了从普通单级压缩到双级压缩的技术改进，2010年后，研究方向逐渐转向新型工质的研究，如CO2空气源热泵。准二级压缩和两级压缩的制热能效比（COP）要高于单级空气源热泵制热能效比，并且单级压缩只能用于室外温度为-15℃以上的环境中，双级压缩空气源热泵可用于室外温度-30℃以上的环境中，低温适应性更好。在除霜方面，自动化除霜技术（避免“误除霜”和“除霜不尽”）是企业研发的重点。空气源热泵机组运行时制热不理想，主要原因是蒸发器结霜及除霜造成的供热能力下降。国内品牌中，如四季沐歌、芬尼等均有自主研发的智能除霜专利技术，能够达到快速除霜、精准除霜、高能效三项特性。品牌格局方面：内销市场中三大白占据优势地位，外销市场中国牌技术和产品认证达到海外市场认可，芬尼凭借ODM业务占据市场第一。国牌在内销市场中安装和后期售后服务更有保障，用户认可度高，当前海尔、美的、格力三大白电企业占据优势地位；此外在外销市场中，国牌在技术和产品认证达到海外市场认可，为开拓海外市场奠定基础，其中芬尼位列外销市场第一。内销市场：三大白电龙头稳居前三，但格局集中度仍有提升空间。根据产业在线数据显示，2020年海尔、美的、格力三大白电龙头位列热泵内销市场份额前三，但CR3仍不足35%，低于传统空调行业，龙头优势尚不明显。外销市场：芬尼位列外销市场市占率之首，美的紧随其后。芬尼是专注热泵生产研发的公司，2020年其外销额市占率超过25%，位居外销市场第一，领先地位显著，主要系公司切入恒温泳池市场获得了较多海外ODM订单。外销市占率第二为美的，市场份额为8.5%，其余企业份额均不足5%，外销市场格局相对更加分散。1）芬尼科技芬尼科技是一家热泵专业公司，其热泵系列产品出口集中在欧洲等国。芬尼科技主营产品为热泵相关产品，广泛应用于游泳池热泵、房屋供暖、制冷热泵、商业和工业高温水加热等领域。公司十分注重外销市场，据产业在线数据，其外销额市占率高达26.6%，位居市场第一。借助切入恒温泳池市场的优势，公司以OEM/ODM与海外客户展开合作，实现出口额高速增长。根据海关总署数据显示，2016年公司热泵主要出口区域为欧洲，占比公司出口总额的一半。2）美的集团美的布局热泵市场多年，出口主要以欧洲、非洲为主。美的于2003年正式入局热泵行业，凭借多年的深耕，截止2019年公司已拥有500多项专利。根据海关总署数据显示，美的热泵产品主要出口欧洲和非洲，两者均占比出口总额的近4成。同时，公司积极布局海外市场，包括新增产能和研发投入，此外公司拟在欧洲设立研发中心，旨在进一步发力欧洲市场。3）格力电器格力热泵海外出口近8成集中在欧洲市场。格力于2005年左右进入热泵市场，通过持续地研发投入，公司在空气源热泵领域实现多项技术突破，研制出了热泵热水器专用压缩机、采暖热泵压缩机等先进产品，并不断改进热泵运行温度条件和能耗水平。在外销市场方面，公司最大的出口地区是欧洲，占比出口总额的近8成。全球“碳中和”大背景下，未来的核心竞争优势在节能减排方面，而格力一直以来深耕技术研发，有望在未来逐步实现领先。4）海尔智家海尔布局空气能市场较早，坚持全球化方式运营，主要出口临近亚洲市场及需求增长较快的欧洲市场。海尔于2002年推出空气能热泵产品，并坚持全球化方式运营。此外，公司也建立了本地工厂进行生产，凭借较为完善的海外供应链在海外进行销售。海尔的热泵产品主要出口到临近的亚洲市场，占比公司出口总额的54%，其次是欧洲市场，占比约38%，主要出口的产品为空气源热泵热水器和分体机。5）日出东方作为国内太阳能热水器龙头，日出东方近年空气能系统营收占比逐年上升。公司在空气能热泵领域的技术积累位居行业前列，近年来持续加大对空气能的研发投入，目前公司生产的空气源热泵产品基本能够满足热水、采暖、泳池等主要应用的需求。2021年，公司空气能系统业务营业收入已经达到6.06亿元，同增120.4%，业绩增速亮眼，预计未来空气能业务营收占比将稳步提升。（二）上游零部件企业梳理空气源热泵与空调的主要零部件较为相似，其上游核心部件主要包括压缩机、阀件、换热器、控制器、水泵以及水箱等。在这些零部件中，空气源热泵和空调最大差异是压缩机不同，装配不同的压缩机决定了热泵产品的使用效果与适用地域。1、泵行业泵行业格局分散、下游应用领域繁多，其中屏蔽泵、离心泵为空气源热泵的主要零部件。泵行业涵盖种类较多，应用范围十分广泛，行业格局较为分散，根据中国通用机械工业协会披露的数据显示，截至2020年，泵行业规模以上企业共有1255家，2019年泵业务收入最高的企业是上海凯泉泵业，收入规模为36亿，剩余规模超过10亿的企业仅十余家，行业集中度较低。大元泵业为热水循环屏蔽泵行业龙头，产量占比超4成。根据立木信息咨询披露的数据显示，2020年我国屏蔽泵行业产量为926万台，大元泵业热水循环屏蔽泵产量为392万台，产量占比高达42%，处于行业龙头地位。2、压缩机行业2021年我国热泵压缩机行业有所回暖，下游热泵市场的优异表现带动涡旋式热泵压缩机实现高增。根据《2021年中国热泵供暖产业发展年鉴》数据显示，2021年我国热泵压缩机实现销量365.7万台，同增16.4%，增速由负转正，热泵压缩机市场全面复苏，主要系下游空气源热泵行业表现优异，尤其出口市场实现迅猛增长。分品类看，2021年转子式热泵压缩机占比最高，销量规模已达290.10万台，涡旋式热泵压缩机高速扩容，同增22.3%。作为热泵压缩机的先驱，海立多年来坚持深耕热泵压缩机领域。海立是业内第一个建立热泵热水器专用压缩机试验评价体系的公司，在空气源热泵压缩机领域竞争力较为雄厚，牢牢占据了国内的市场份额。此外，海立在热泵领域的技术也在不断进步，2009年公司首次推出了热泵热水器专用压缩机，2016年又率先推出EVI热泵转子压缩机，2019年推出了商用热水专用压缩机。通过加大科研投入与技术攻关，公司不断将产品研发与市场需求紧密结合，以满足用户的多元化需求。3、阀行业热泵用阀件和空调较为相似，行业集中度相对较高。热泵用阀件主要包括截止