“欧美巨额补贴”“万亿产业”……一文读懂突然爆火的“空气源热泵”
上周五，美国众议院投票通过《2022年降低通胀法案》，酝酿长达18个月的美国史上最大规模气候法案即将本周内问世。
这对于全球能源转型的影响非常之大。分析指出，该法案把一些项目投资税收抵免延长10年，提供高达50%的项目成本财政支持，计划到2030年减少40%的碳排放量，将大大降低一系列清洁能源项目的建设成本，并提高激励措施的有效性。
值得一提的是，本次气候法案为美国史上最大气候法案，规模高达3690亿美元；持续时间也更长，光伏项目可以获得的30%投资税收抵免延长10年；项目成本财政支持比例也更高，如绿氢补贴高达生产成本的50%，同时也将刺激电动汽车、储能、碳捕获和风能等其他清洁能源行业的爆发。
气候法案引发的"淘金热潮"，正在加速涌入进入可再生能源市场。多家券商研报点评称空气源热泵有望因此受益，在能源安全和碳减排目标下，欧洲市场去天然气化将是长期必然趋势，热泵潜在规模超过4000万台，对应市场规模接近万亿。
热泵——热的搬运工
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。
其原理相当于反向制冷空调，据中国节能协会发布的产业报告显示，热泵消耗一度电可以产生三到四度电的热泵，其能源效率是电热水器的3-4倍。
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。
信达证券分析师罗岸阳表示，目前市面上常用的热泵可以主要分为三类——空气源热泵、水源热泵、地源热泵。其中，空气源热泵是最经济、最成熟、最容易实现的方式。
最成熟：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。
最经济：相较于地源及水源热泵，其初始投资较低，最利于家用或中小型商业建筑应用。
最容易实现：空气源热泵适用温度范围广、地理条件限制小，不受阴、雨、雪等恶劣天气和冬季夜晚的影响，均可正常使用。
中泰证券分析师邓欣表示可从两个角度理解热泵的“替代效应”：
产品角度：热泵采暖是对当前传统锅炉替代；热泵热水是对当前燃气热水器及纯电热水器的产品替代；
能源角度：国内热泵替代燃煤或纯电，海外热泵替代燃油或天然气驱动的锅炉。
热泵欧洲市场有望超预期
为什么欧洲市场热泵需求率先爆发？
从去年开始，电力需求的上升推动了煤炭、天然气等能源价格的上涨，俄乌冲突导致的对于 俄罗斯煤炭、天然气产品的进口禁令进一步催化了国外能源价格的疯狂上涨。能源价格的上升成为了欧洲能源转型的催化剂。
受能源涨价和补贴影响，21年欧洲多国热泵销售额出现爆发态势。2022年5月欧盟提出了REPowerEU Plan, 旨在通过快速推动清洁能源转型降低欧盟对于俄罗斯的能源依赖。通过该计划欧盟可以实现节能、多元化供应链、通过加速欧洲清洁能源转型替代化石能源。根据计划欧盟计划在接下来的5年内新增热泵装机量1000万台。
目前欧洲热泵渗透率仍有巨大提升空间。挪威每千户居民中拥有50台热泵，是欧盟中保有量最高的国家之一，西班牙、芬兰每千户保有量略超40台，而捷克、德国、匈牙利、英国每千户热泵保有量目前不足10台。
欧洲热泵可能超预期
当前欧洲热泵增速指引为15-20%，按欧盟PEpowerEU5年倍增计划，CAGR约15%，按EHPA预测26年销量约500万，CAGR约20%。
实际增速可能会远超指引：据欧盟8月1日达成的资源削减天然气用量协议，今年8月1日至明年3月31日期间，各国将天然气需求在过去5年平均消费量的基础上减少15%，据法、德、意三国15-19年家庭供暖统计，约65%家庭供暖由天然气完成，下降15%意味着欧洲1亿台存量家庭供暖设备中将约1000万台将在未来半年多时间内被替换。
考虑家庭供暖需求集中在冬季，欧洲热泵在入冬前的需求量可能在200万-500万台之间。
空气源热泵产业链
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。
天风证券分析师孙谦、宗艳梳理了热泵产业链的功能和规模：
1.压缩机
功能：压缩机是空气源热泵中最核心的部件，为将低压气体提升为高压气体的机械装置，从吸气管吸入低温低压的制冷剂气 体，通过电机运转带动活塞对其进行压缩后，向排气管排出高温高压的制冷剂气体，为制冷或采暖循环提供动力。
规模：在下游空气源热泵行业增长率达到近五年最高峰，出口市场迅猛增长的带动下，2021年，我国热泵压缩机市场全面复 苏，全年销量366万台，同比+16.4%。
结构：容积式压缩机可细分为往复式（活塞式）、旋转式（转子式）、涡旋式、螺杆式四种。国内热泵用压缩机中转子式、涡旋式为主流，且21年二者销量规模分别+16%、+22%。
2.阀件
功能：1）节流降压，将来自冷凝器的中温高压 液态制冷剂进行节流，以降低其温度和压力，使进入蒸发器的制冷剂成为饱和温度较低的湿蒸气，确保制冷剂在低温下沸腾；2）调节流量，跟据制冷负荷和发动机转速的变化情况自动调节制冷剂流量，使制冷系统始终保持最适宜的制冷量；3）防止掖击和过热，根据蒸发器出口处温度控制制冷剂流量，确保制冷剂在蒸发器完全汽化，防止压缩机产生液击现象，防止制冷剂蒸气异常过热。
规模：受益于下游内销、出口需求双双提振，据产业在线，2021年空气源热泵用阀件国内销量约1095万只，全年同比增长37.1%。
结构：空气源热泵用阀件结构与商用空调用阀件较为一致，其中，截止阀/四通换向阀/电子膨胀阀分别占42%/27%/27%，合计96%。
3.换热器（蒸发器+冷凝器）
功能：1）蒸发器，将低温的冷凝液体与外界空气进行热交换，汽化吸热达到制冷效果，其中，空气源机组采用翅片蒸发器，水地源机组采用板式换热器。2）冷凝器，以很快的方式带动管子中的热量，把气体或蒸气转变为液体，其中壳管式换热器对应常规热水机组，钛管式换热器对应泳池机组，套管换热器对应风冷模块机组。
规模：2021年我国空气源热泵用换热器市场规模约27亿元，同比+34%。其中，翅片换热器占比超六成。
格局：空气源热泵用换热器行业品牌集中度不高，不同产品有差异化品牌格局与特征。
4.商用变频控制器
规模：2021年空气源热泵采暖机组用需求29.3万只，同比+19.1%，下游规模+变频率提升带动需求增长。
当前国内热泵行业已实现供应链国产化，核心零部件均可在国内采购。同时，热泵压缩机、控制器、阀件等上游市场有向头部企业集中趋势。例如控制器领域，麦格米特21年实现全线增长，其中热泵控制器出货增速超50%，市场份额明显提升，并通过与多家国内外芯片供应商达成战略合作应对缺芯问题。
本文主要参考资料：
《热泵专题：渗透的斜率与潜力》中泰证券 邓欣；
《空气源热泵行业深度（一）：高增的行业和产业链梳》天风证券 孙谦、宗艳；
《热泵：户用热能的万亿产业——家用电器行业热泵产业深度报告》信达证券 罗岸阳。
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气候法案引发的可再生能源"淘金热潮"
