热泵行业：深度剖析热泵行业发展机遇技术优势及相关公司梳理

慧博智能投慧博智能投研 行业|深度|研究报告在全球能源升级转型的大背景下，热泵市场近年保持高速发展。而2022年初俄乌地缘冲突突发导致欧洲油气价格飙升，叠加政策刺激推动，短期内欧洲热泵需求爆发。下面我们就热泵的概念分类、技术优势、产业链梳理、我国发展现状、政策相关、国内外市场环境、相关公司及前景预期等多个角度深度解析热泵行业发展。热泵是一种由电能驱动能够高效利用低品位热能的加热装置，热泵机组可从自然界中吸收热量，经过热泵的“搬运”(电力做功驱动热泵)，获得可用于生产、生活的热能。热泵的热效率通常可达300%-400%以上，即1度电至少搬运3-4度电，其热效率比直接制热的电热水器、燃气锅炉采暖等高出几倍，且几乎无污染。因此，推广热泵是大力推动节能减排、助力全球“碳达峰、碳中和”的最重要路径之一。目前市面上常用的热泵可以主要分为三类——空气源热泵、地源热泵、水源热泵。空气源热泵是按照“逆卡诺”循环原理工作的。通过压缩机系统运转工作，吸收空气中热量制造热水。具体过程是：压缩机将冷媒压缩，压缩后温度升高的冷媒，经过水箱中的冷凝器制造热水，热交换后的冷媒回到压缩机进行下一循环，在这一过程中，空气热量通过蒸发器被吸收导入冷媒中，冷媒再导入水中，产生热水。通过压缩机空气制热的新一代热水器，即空气源热泵热水器。按照热输配对象的不同，空气源热泵又可分为有“空气-空气”和“空气-水”两种。而由于用水作为换热媒介，对于人体感受上更为温和、舒适，因此“空气-水”热泵被更广泛推广和应用。从土地中吸热1/23 行业|深度|研究报告 由于地表浅层温度受大气影响小，其温度常年维持在16-18度(以实际地方为准)，远高于冬季室外温度，又低于夏季室外气温，所以以地源为冷热源的地源热泵系统，不仅突破了传统空调系统的技术障碍，而且还大大提高了空调的运行效率。优点：适用于地热资源丰富的地区，如部分北欧国家等；缺点：需打孔深入地下埋管，工程复杂，长期从土地吸热易形成冻土。吸热水源热泵是利用地球表面浅层的水源，如地下水、河流和湖泊中吸收的太阳能和地热能而形成的低品位热能资源，采用热泵原理，通过少量的高位电能输入，实现低位热能向高位热能转移的一种技术。夏季高温，将建筑物中的热量转移到水源中，达到制冷的效果。冬季就从相对稳定、温暖的水源中提取能量，提升温度后送到建筑物中，以达到制暖的效果。同样，按照热输配对象的不同，水源热泵又可分为有水-空气式热泵和水-水式热泵两种。优点：适用于河流资源丰富的地区；缺点：受环境限制，若河流较小或不流动，长期吸热易造成结冰。空气源热泵是目前最成熟、最经济、最容易实现的方式，自然也最利于大规模普及。2/23 行业|深度|研究报告 热泵的技术脱胎于冷暖空调的压缩机-冷媒系统，而空气源热泵的COP(热效能转换)普遍为300%以上，即1度电可带3度电甚至更多，而传统空调直接用电加热/制冷COP/EER仅在100%上下，即空气源热泵在日常家用制热、制冷时用电量约仅为空调的三分之一。热泵的原理是利用电能驱动热泵吸收空气中的热量，其初始热能来源于空气中，与锅炉、电加热器等制热装置相比，热泵的突出特点是消耗少量电能或燃料能，即可获得大量的所需热能。传统冷暖空调不具备直接从空气中吸收热能的作用，热交换过程全由电能驱动，因此用户所获得的热能与所消耗的电能基与同为“逆卡诺”循环的冷暖空调比，空气源热泵需要承受更高的冷凝压力和压缩比，带来了更高的热转换效率；同时为了达到更广泛适用的环境温度要求，空气源热泵各零部件性能指标要求更高。具体而言，空气源热泵在系统除霜、使用环境、零部件、运行方式等方面与空调存在较大差异，因此其对零部件性能的要求更高，制造成本也相应更高。3/23和空调对比，空气源热泵除了制冷供暖外，还可兼具热水和烘干等功能，在相同条件下，空气源热泵在单位能耗、运行费用、环保等维度具有显著优势。空气能热泵制冷与空调类似，也是利用冷媒，但热泵机组在进行冷量交换时，不仅依靠冷媒，还添加了水路管道，以水作为二次介质来运输冷气。4/23综上所述，热泵产品和传统空调系统相比的优势主要可以体现在：1.更高的采暖/制冷效率。2.更舒适环保的用户体验。因此，随着产品形态的不断完善和产品教育的推进，热泵开始更多走进消费者的日常生活之中。三、技术发展历程理论起源来自于英国科学家开尔文提出的首个热泵系统“热量倍增器”；随后在二战时期，美国开始将热泵技术用于采暖；在上世纪70-80年代热泵运行效率大幅提高，日本普及家用热泵空调。①热泵萌芽期(2007年之前)1995-2005年，我国空调行业随着经济发展迎来机遇，热泵型空调产量逐年上升；2006年，国内专业热泵企业涌现，此时热泵产品在我国的渗透率仍较低(2007年空气源热泵热水器占我国家用热水器比重不足1%，同期日本70%)。②政策扶植期(2008-2017年)2008年起，空气源热泵得到国家政策支持，空气能行业以行业规范、技术创新撬动市场。例如，2008年《商业或工业用及类似用途的热泵热水机》国家标准颁布施行，2009年《家用及类似用途热泵热水器》国家标准正式实施执行，2014年《热泵热水器压缩机》 (GB/T29780-2013)正式实施，2017年空气源热泵技术成功入选国家重点节能低碳技术推广目录。同时，各级地方政府对空气源热泵等节能环保项目在资金上给予补贴支持，进一步促进了空气源热泵产业的快速发展，大大拓展了空气源热泵的使用范围。③快速发展期(2018年至今)近年来，雾霾危害加剧+我国节能减排工作力度加强，促使空气源热泵的发展速度越来越快，空气源热泵成为“煤改电”背景下的重要替代品，进一步推动了空气源热泵行业的市场发展。5/23国内企业二三线整体企业核心零部件大多外采，产业链整体利润率分布较均衡。上游-部件：含压缩机、泵、换热器、控制器、阀等，其中压缩机、换热器价值量相对较高。中游-整机：第一梯队：三大白+芬尼；第二梯队：热水公司转型+专业性品牌。下游-市场：国内市场采暖+热水；海外市场采暖+泳池。下面我们着重了解下上游产业链相关。从上游来讲，原材料成本占比高，换热器和压缩机是主要零件。热泵原材料占整体成本的86%，换热器、压缩机、电路板和钣金等是主要原材料。根据芬尼招股书，热泵受到原材料成本波动的压力，毛利率在27-35%之间。热泵营业成本主要为原材料成本。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%。上游零部件产业链及代表性企业包括：6/23 行业|深度|研究报告 ①三大白电白电企业(海尔、格力、美的)：热泵技术技术需要深厚积累，海尔、美的、格力等投入大额研发，三者位列空气源热泵国内销售额前三，合计占据2020年内销额的31%。热泵行业人才储备不多，并且需要长期沉淀，三个白电企业收入体量大，每年投入数十上百亿的研发费用，技术储备更好。同时，面对热泵等新兴产品，国内消费者倾向于知名大品牌，白电企业在家用场景深耕多年，具备较高知名度优势。根据金融界，22H1海尔热泵总收入达到10亿元+，同比增长35%。②芬尼科技公司成立于2002年广东，今年7月初递交招股书，主营热泵的生产和销售，2021年收入为16.9亿元。在业务上，有96%的收入源于热泵；在销售区域上，有68%的收入来自于海外，主要以ODM的形式出7/23 行业|深度|研究报告 海，其中外销产品中有82%的销售额源于恒温泳池热泵。根据芬尼招股书，公司占2021年国内热泵出口市场份额的26%，排名第一。芬尼与海外知名热泵品牌HAYWARD、FLUIDRA等建立良好合作关系，得益于短期欧洲采暖热泵的高速成长和国内碳中和政策，芬尼的内外销有望获得持续提升。③日出东方公司围绕太阳能、空气能等清洁能源经营热水器、采暖等及厨电等业务。2021年及2022H1公司空气能热泵收入分别为6.06(yoy+120%)和2.4亿元，占整体收入的比例均为14%。公司2021年在限电和上游供应短缺的背景下，空气能热泵供应出现缺货现象，但2022年公司在连云港的热泵基地产能将进一步扩大，2022年缺货现象缓解。随着海外热销和国内碳中和政策驱动，日出东方充分受益。④其他相关公司8/23 行业|深度|研究报告 据产业在线数据，2021年中国空源热泵市场总规模为203.3亿元，同比增长29.0%，总销量253.9万台，同比增长38.1%，相比于近年来增长停滞状态已逐步回暖；内销市场中，热泵热水、采暖和烘干的9/23销售额分别为55.7、55.6和14.4亿元，同比分别增长13.7%、14.4%和40.3%。南方地区室内采暖的逐步推广刺激热泵采暖产品持续增长，未来销售额有望超过热水产品成为内销主力。出口市场表现强劲，带动整体规模向上。2021年出口额为44.9亿元，同比增长100.8%，其快速增长主要受益于欧洲市场对热泵需求持续提升。以欧洲为主，景气度有望持续，2021年占比大幅提升。法国占比19%，欧洲CR4(剔除澳大利亚)占比45%，欧洲为主要需求方。2021年，我国热泵对法国/意大利/德国/荷兰出口额为150/98/60/50百万美元，同比增长80%/200%/213%/115%。②欧洲热泵销量主要源于中国，国内出口企业有望持续受益。依据中国海关统计口径，2021年中国出口欧洲的空气源热泵达106.1万台，占我国空气源热泵整体出口据EHPA数据，2021年欧洲热泵销量为218万台，因此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。10/23销较为平稳，政策暖风或带动后市2021年，热泵采暖/热水/烘干规模分别为88/56/14亿元，同比增长16/15/40%。从产品格局看，以采暖&热水需求为主。从品牌格局看，CR10逐年提升，行业集中度提升。②区域不平衡减弱，北方以采暖为主2021年热泵在我国东北/西南地区占比为4.3%/4.9%，相对2015年合计提升5.2%，发展趋于均衡。南方区域以制作热水为主，北方则以采暖为主。六、国内竞争环境11/23 行业|深度|研究报告 2000年，我国首次引入空气源热泵热水器，标志着我国空气源热泵行业的起步。相较日本、欧美，中国的空气源热泵产业起步较晚，但在国家政策支持和资金扶持下迅速发展，目前有500多家企业，行业竞争格局呈现新旧并立、多行业融合的特点。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。在制造业相关的企业中：其中包含如太阳雨、四季沐歌和力诺瑞特等太阳能企业。还有少部分来自使用传统能源的制造业(如燃煤锅炉、燃气锅炉等)，他们为了响应绿色环保趋势以及跟上市场需求节奏而进入该行业。2.有32%来源于传统制冷空调企业由于空气源热水泵利用了“逆卡诺”原理，恰恰与空调制冷原理相反，两者互逆但有许多相似之处，因此不少如美的、格力传统制冷空调企业进入到空气源热水泵行业。3.分别有8%和12%来自于燃气热水器企业和电热水器企业空气源热泵主要应用于热水制造，空气源热泵热水器相比于传统热水器更安全节能，是热水器未来发展的一大趋势，因此一些燃气热水器企业如华帝、万家乐、万和，以及电热水器企业如海尔、A.O.史密斯，把握未来动向，也纷纷进入空气源热泵热水器行业。12/23 行业|深度|研究报告 我国空气源热泵内销市场呈现三大白电龙头领跑，整体较为分散的特点。根据产业在线《中国空气源热泵行业年度研究报告》显示，海尔、美的、格力三家传统白电企业已连续两年领跑我国空气源热泵市场。2021年海尔内销额达到22.8亿，内销量达55.3万台，分别占比14.4%和22.2%。2020年海尔内销额达到13.1%，美的达到10.5%，格力达到10.0%。由于行业规模不大，白电等龙头对热泵市场重视度不高，此外热泵需要安装的特性，其余大部分空气源热泵企业内销份额均低于5%，呈现分散化的特点。我国空气源热泵外销市场则呈现芬尼独占鳌头的特点。2021年芬尼外销额占比达到26.6%，遥遥领先。其余企业外销额占比均不足5%，格局更为分散。七、相关政策欧洲热泵爆发与其能源转型策略高度相关，且近两年的疫情和地缘冲突又加速了清洁能源转型进程，热泵也顺势脱颖而出。2014年，欧盟通过《2030年气候与能源政策框架》，拟将温室气体排放量较1990年降低40%，可再生能源终端消费比重提升至27%，能源效率提高27%。此后，欧盟主要成员国的能源转型支持政策强化，热泵作为可再生且高能效的产品，完美契合了欧洲的能源战略，销量也从2015年开始提速。2018年后，欧盟不断上调能源转型目标，随着2020年新冠疫情爆发，能源领域成为疫后经济刺激的重点，紧接着2022年地缘冲突加剧，传统能源价格飞涨，热泵采暖优势进一步凸显。13/23 行业|深度|研究报告 空气能热泵的环保属性明确，国务院、住建部和发改委等多个核心部门持续颁布政策支持。未来热泵渗透率有望在农村地区、高纬度地区提升。中国“双碳”战略下持续推动电气化进程。支持热泵技术推广利用，扩大电气化设备使用比例，推动“以电代煤”、“以电代油”等电能替代进程。国家也出台了涉及热泵的相关补贴政策。14/23 行业|深度|研究报告 地方政府密集出台政策，推动城市节能热泵建设。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，中日市场增速也明显快于家用空调。2021年美国空气源热泵出货量为392万台，同比+15%；中国空气源热泵内销量为288万台，同比+9%；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%。15/23 行业|深度|研究报告 首先我们来看看当下热泵热区——欧洲，产品类型上来看，欧洲热泵以空气源为主，2015年后占比均超欧洲热泵规模最大的是法国，2021年销量为54万台，占到整个欧洲的25%。16/23 行业|深度|研究报告 欧洲热泵爆发与其能源转型策略高度相关，且近两年的疫情和地缘冲突又加速了清洁能源转型进程，热泵也顺势脱颖而出。2022年5月18日，欧盟委员会发布了“REPowerEU”计划，拟通过提升可再生能源供给、强化用能侧节能力度及多元化能源供应等措施，到2030年，投入约3000亿欧元(2027年前投入2100亿欧元)，加速能源独立和转型。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，2021年末欧洲热泵存量约为1698万台，渗透率约为14%，因此欧洲热泵协会(EHPA)在结合自身的监测数据和REPowerEU在今年3月份的沟通情况的基础上，认为要实现欧盟的渗透率目标，在未来五年内(到2026年)需要安装2000万台17/23 行业|深度|研究报告 热泵，到2030年需要安装6000万台热泵3。若据此推算，到2030年欧洲热泵销量CAGR约为21%，当然按照正常的产业放量逻辑来说，初期的销售增速或将远高于这一水平。传统意义上的欧洲采暖主要以化石燃料为主，生物质能为辅，目前除了部分北欧国家及瑞典等在供暖领域拥有较高的清洁能源占比，其余国家情况尚未发生根本性转变，热泵或混合热泵系统已被视为欧洲采暖的主要替代产品，这个趋势之前就有，但近两年“政策+疫情+地缘冲突”进一步加快了产品普及节奏。综上所述，热泵已成为能源转型的欧洲，未来采暖/供热的主要技术路线，产品趋势已经比较确定，按照EHPA的预计，年销售规模或者2030年左右突破千万台，2021年规模约为218万台，未来十年CAGR或超过20%，近几年或更快，热泵热区当之无愧。18/23 行业|深度|研究报告 按AHRI的数据，美国热泵年出货规模近400万台，全球最大，成长性虽然不如欧洲，但过去9年的CAGR也接近10%，出货量占美国整体“HeatingandCoolingEquipment”的16%，也是该领域近20年唯一占比呈现趋势提升的子品类。不过，目前美国热泵产业能够确认的只是长期趋势向好，但短期并没有呈现出类似欧洲那样的爆发式增长，主因在于美国能源转型节奏不及欧洲，且受地缘冲突影响相对较小，保持较快增长比较确定，能否提速取决于市场与政策环境。从欧美的情况看下来不难发现，本质上热泵是一个替代传统化石燃料进行供热采暖的产品，而我国供热采暖主要需求区域是集中供应，所以跟庞大的暖通产业比起来，纯热泵(不含冷暖分体式空调)占比并不高，经历2016-2017年北方煤改电/煤改气政策高潮后，近两年产业整体数据甚至看不出有明显趋势，当然这一定程度上或也跟冷暖空调性能提升有关。我国热泵应用除了较为常规的空气源热泵热水器之外，表现较好的主要是楼宇或集中供热的锅炉改造升级，户用主要是北方非集中供热区域的冬季采暖兼夏季制冷和南方制冷采暖融合产品，对应的热泵两联供产品国内规模尚不到50亿。综上所述，碳中和背景下，我们认为热泵是全球长期供热采暖场景的趋势性解决方案，国内外主要公司热泵产品都取得了较好增长，也基本都把热泵作为重点发力方向，短期的爆发式增长主要来自欧洲。作为全球供应链中的重要一环，2021年我国热泵出口额约为7.9亿美元，同比翻倍；出口量为131万台，同比+97%；出口均价606美元/台，同比+1%。2022年上半年，我国热泵出口量75万台，同比+21%；出口额5.6亿美元，同比+65%，出口均价为748美元/台，同比+36%，价格上涨较为明显。19/23 行业|深度|研究报告 分区域来看，我国热泵出口主要流向欧洲，2021年我国7.9亿美元热泵出口中，有5.7亿流向欧洲地区，占比约为72%，按照目前趋势来看，未来可能还会进一步提升。2021年我国面向欧洲的热泵出口额同比+108%，剔除欧洲区域后，我国热泵出口还剩2.2亿美金，增量主力是澳大利亚和美国，二者2021年的出口规模分别约为0.8和0.2亿美元。可以看出，国内供应链主要是受欧洲市场景气带动明显，美国热泵市场虽然规模较大，且过去9年CAGR在10%，但对国内出口的影响比较小。主因在于我国热泵产品在欧洲市场的占比在稳步提升，去年欧洲国家总进口热泵(含欧洲内贸)35亿美元，全球总进口略超40亿美元，欧洲占了85%以上，其中从中国进口的比例约为16%，而中国热泵出口中欧洲占的比重约为72%，也就是说，欧洲是中国热泵最主要买家，但中国热泵尚未成为欧洲最主要总的来说，欧洲需求爆发，东欧及中日韩等供应链逐步受益，从产业环境、成本及制造实力来说，中国无疑更具优势；但热泵安装要求较高，跟消费电器比起来，运输及售后都更为复杂，低端标准化户用产20/23 行业|深度|研究报告 品可贸易性较强，但高端中大型设备多数厂商仍倾向于本地化供应链，如欧洲热泵龙头大金工业，计划投资3亿欧元在波兰建立热泵工厂。最后回到公司层面，目前热泵产业的主要参与者还是传统的HVACR厂商，当然通俗意义上又大致可以分为暖通厂商(如Daikin)和热水器(如Valliant)公司两类。欧洲热泵市场仍由传统暖通工业巨头主导，日系和美系表现尤为突出，传统热水器(锅炉)厂商居于次要地位，如英国热水器/锅炉头部公司热泵市场的份额多在5%以内。同时，热泵市场整体集中度并不高，区域内各个国家都有各自的强势公司，这一点跟欧洲消费电器的情况比较相似，如MitsubishiElectric在英国份额超过30%，其他地区则相对一般。21/23 行业|深度|研究报告 尽管是市场上最主流的参与者，但暖通巨头很少去拆分披露热泵产品的收入；当然实际的情况可能是，做这样的拆分非常困难，比如冷暖性能均衡的空调，逻辑上也可以归类为热泵，所以很多时候以HVAC统一覆盖。此外，美的集团于2016年收购了意大利水机公司Clivet，其在欧洲拥有生产基地且在热泵产品上也有积累，在本轮欧洲景气中