壓縮機(jī)
基本原理
熱泵壓縮機(jī)將低壓氣體提升為高壓氣體的從動(dòng)的流體機(jī)械裝置，是制冷系統(tǒng)的心臟。它從吸氣管吸入低溫低壓的制冷劑氣體，通過電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)帶動(dòng)活塞對(duì)其進(jìn)行壓縮后，向排氣管排出高溫高壓的制冷劑氣體，為制冷循環(huán)提供動(dòng)力，從而實(shí)現(xiàn)壓縮→冷凝(放熱)→膨脹→蒸發(fā)(吸熱)的制冷循環(huán)。在熱泵發(fā)展初期，很少使用專用壓縮機(jī)，多沿用空調(diào)壓縮機(jī)產(chǎn)品，但隨著熱泵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高和應(yīng)用需求的細(xì)化，現(xiàn)今熱泵專用壓縮機(jī)已成為壓縮機(jī)企業(yè)主要探索的細(xì)分領(lǐng)域之一。
由于熱泵廣用于采暖領(lǐng)域，熱泵壓縮機(jī)首先需要承受住冬季戶外極低溫度的考驗(yàn)。熱泵壓縮機(jī)采用噴氣增焓技術(shù)，在壓縮機(jī)構(gòu)造上增設(shè)一個(gè)補(bǔ)齊口，同時(shí)在系統(tǒng)中增設(shè)中間冷卻器，采用一次節(jié)流方式，以構(gòu)成準(zhǔn)雙級(jí)壓縮機(jī)熱泵循環(huán)，增加冷媒循環(huán)量。該技術(shù)可明顯降低熱泵排氣溫度，同時(shí)可提高熱泵的低溫制熱性能。此外部分熱泵還采用雙級(jí)壓縮技術(shù)，可克服熱泵壓縮比過大、排氣溫度過高等缺點(diǎn)，同時(shí)可使壓縮機(jī)耗電量減少，提高熱泵工作的穩(wěn)定性 和經(jīng)濟(jì)性。
分類
2021 年我國熱泵壓縮機(jī)市場體量為 365.7 萬臺(tái)，主要由空氣源熱泵的快速增長帶動(dòng)。分熱泵壓縮機(jī)品類來看，2021 年空氣源熱泵壓縮機(jī)中，轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)為 93.1 萬臺(tái)，占比約 79%；渦旋和螺桿壓縮機(jī)分別為 25.2 和 0.04 萬臺(tái)，占比分別為 21%和 0.03%。
從整體熱泵壓縮機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域來分，主要可分為熱泵熱水、熱泵采暖及熱泵烘干。目前體量很小的螺桿熱泵壓縮機(jī)幾乎全部應(yīng)用于采暖領(lǐng)域；渦旋熱泵壓縮機(jī)中有 58%應(yīng)用于熱水，33%應(yīng)用于采暖；轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)中 65%應(yīng)用于熱水，32%應(yīng)用于采暖。
在熱泵中應(yīng)用較廣的轉(zhuǎn)子、渦旋、螺桿三類壓縮機(jī)在原理和適用范圍上存在較大差異。
轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)被市場廣泛應(yīng)用的區(qū)間是從小于 1HP 到 7HP 之間，成本較低，到了 7HP 以上成本優(yōu)勢較小，所以通常用于匹數(shù)較小的熱泵，例如熱泵熱水機(jī)。
渦旋壓縮機(jī)被市場廣泛應(yīng)用的是 3-40HP，成本較高，因此在商用采暖和烘干方面的應(yīng)用高于轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)，21 年渦旋壓縮機(jī)行業(yè)在采暖熱泵應(yīng)用同比+23.65%。
螺桿壓縮機(jī)則應(yīng)用于超大匹數(shù)設(shè)備、低溫冷凍領(lǐng)域。
競爭格局
頭部壓縮機(jī)品牌集中度較高，但正呈現(xiàn)小幅下滑趨勢。
全球轉(zhuǎn)子式空調(diào)壓縮機(jī)的競爭集中在中國，而中國境內(nèi)的空調(diào)壓縮機(jī)制造商始終保持在 10 家左右，美芝、凌達(dá)、海立為全球前三大制造商，轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)市場的品牌格局多年來沒有明顯變化。
渦旋壓縮機(jī)市場則主要由外資品牌壟斷，前五大外資品牌艾默生、江森日立、大金、丹佛斯、松下 2021 年的市場占有率達(dá)到 83.73%。
由于渦旋壓縮機(jī)相較于轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)在熱泵采暖領(lǐng)域的占比更多、適用匹數(shù)更大，判斷后續(xù)渦旋壓縮機(jī)熱泵的增長將是較快的，那么能否實(shí)現(xiàn)渦旋壓縮機(jī)在熱泵領(lǐng)域的國產(chǎn)化比例進(jìn)一步提升，一定程度上就決定了熱泵價(jià)格能否進(jìn)一步下降。
在國產(chǎn)渦輪壓縮機(jī)品牌中，目前體量最大的是英華特，2021 年市場份額為全球第八位，市占率達(dá) 1.4%，同比+0.2pct；在國內(nèi)市場市場份額 4.99%，同比+0.47pct，排名第六，僅次于五大外資品牌。除此之外，國內(nèi)僅有格力旗下凌達(dá)以及美的旗下美芝實(shí)現(xiàn)渦輪壓縮機(jī)的量產(chǎn)，且以集團(tuán)內(nèi)部供應(yīng)為主。
在國家“積極推進(jìn)供應(yīng)鏈國產(chǎn)化”的政策導(dǎo)向下，隨著我國渦旋壓縮機(jī)企業(yè)產(chǎn)品價(jià)格和本土化服務(wù)優(yōu)勢日益凸顯，國內(nèi)下游空調(diào)、熱泵、冷凍冷藏設(shè)備企業(yè)逐漸采用國內(nèi)品牌，減少對(duì)外資供應(yīng)商的依賴，降低采購成本，市場存在較大的國產(chǎn)替代空間。在熱泵應(yīng)用較多的轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)上我國品牌具有壟斷優(yōu)勢，而渦旋壓縮機(jī)方面，國產(chǎn)品牌在性能和可靠性上已接近外資對(duì)手，在性價(jià)比和客戶響應(yīng)速度上具備一定優(yōu)勢。
以英華特為代表的國產(chǎn)渦輪壓縮機(jī)企業(yè)，產(chǎn)品品質(zhì)、技術(shù)工藝不斷突破，客戶響應(yīng)速度快速，且存在較高性價(jià)比優(yōu)勢。隨著國內(nèi)品牌影響力的提升，國內(nèi)企業(yè)的市場占有率將不斷提升，國產(chǎn)化替代正處于加速階段。以英華特為例，2021 年英華特渦旋壓縮機(jī)在熱泵上應(yīng)用為 10.5 萬臺(tái)，同比+29%，銷售收入為 1.74 億元，同比+34%，毛利率有所下滑，為 19.4%。
閥、管路件
熱泵產(chǎn)品中所用的閥件和家用/商用空調(diào)較為相似，主要包括了截止閥、系統(tǒng)換向閥、電子膨脹閥、熱力膨脹閥、電磁閥、球閥等。
2021 年隨著熱泵市場銷售情況逐漸明朗，熱泵用閥件銷售也隨之明顯改善，21 年我國空氣源熱泵用閥件內(nèi)銷量達(dá)到 1095 萬只，同比增長 37.1%。
布局熱泵產(chǎn)品閥件的商家與空調(diào)閥件商家高度重疊。從品類豐富性來看，三花智控和盾安環(huán)境依舊是國內(nèi)空氣源熱泵用閥件的龍頭企業(yè)，涵蓋了截止閥、四通換向閥、電磁閥、球閥。丹佛斯、不二工機(jī)、卡樂、恒森等進(jìn)口廠家都對(duì)電子膨脹閥進(jìn)行了布局。從市占率來看，電子膨脹閥、四通閥 TOP3 的合計(jì)份額均超過了 90%，三花、盾安等頭部閥件廠商在空氣源熱泵用閥件領(lǐng)域已具備了一定的規(guī)模優(yōu)勢。
水泵
水泵作為整個(gè)循環(huán)系統(tǒng)的動(dòng)力輸配裝置，無論在空氣源、地源還是水源熱泵上，對(duì)系統(tǒng)的能耗、效果和舒適性都至關(guān)重要。
2021 年國內(nèi)熱泵行業(yè)水泵配套用量約 77.5 萬臺(tái)，同比+6.7%。在戶式采暖應(yīng)用中，目前水泵應(yīng)用主要分為屏蔽泵和離心泵，21 年屏蔽泵在戶式采暖熱泵中應(yīng)用占比為 79.2%，接近八成，為絕對(duì)主力；離心泵占比為 20.8%，銷售量為 8 萬臺(tái)。
隨著熱泵行業(yè)的高速發(fā)展，高質(zhì)量、節(jié)能水泵的產(chǎn)品需求也日趨增長，知名品牌中進(jìn)口的有德國威樂、丹麥格蘭富，國產(chǎn)有新滬、新界、克奧茲、南方泵業(yè)等。威樂等進(jìn)口品牌在南方冷暖兩聯(lián)供主機(jī)應(yīng)用上具有優(yōu)勢，而國產(chǎn)品牌新滬、新界等在北方“煤改電”及北方零售渠道具有優(yōu)勢。
換熱器
包括翅片換熱器、微通道換熱器、同軸套管換熱器、殼管換熱器和釬焊板式換熱器。熱泵產(chǎn)品外機(jī)需使用翅片換熱器，因此其規(guī)模占比大；而空氣源熱泵產(chǎn)品內(nèi)機(jī)可使用不同類型的換熱器，不同產(chǎn)品特點(diǎn)各異。
翅片換熱器具有技術(shù)成熟、應(yīng)用廣泛、性能穩(wěn)定、耐腐蝕等特點(diǎn)，主要是整機(jī)自配套，外購需求相對(duì)較少，外供代表企業(yè)有盾安、常發(fā)、諾而達(dá)等。
同軸套管換熱器均應(yīng)用于熱泵領(lǐng)域，具有換熱性好、水流通道大、抗凍、耐臟、耐堵等特點(diǎn)，適用于北方采暖用冷凝器、熱泵熱水機(jī)、水地源熱泵；業(yè)內(nèi)廠家較多，如英特、沈氏等。
釬焊式板式換熱器可實(shí)現(xiàn)冷暖功能，應(yīng)用范圍廣，目前以外資品牌為主，如丹佛斯、阿法拉伐等。
殼管換熱器耐壓強(qiáng)度高，且抗凍耐臟耐堵，廣泛應(yīng)用于北方商用采暖市場，如模塊機(jī)、戶式水機(jī)等，代表企業(yè)有盾安、英特等。
微通道換熱器，具有高度緊湊、小體積、輕重量、高換熱效率、低價(jià)格等優(yōu)點(diǎn)， 但耐腐蝕性相對(duì)較差；業(yè)內(nèi)廠家較多，如三花、盾安、丹佛斯等。
商用變頻控制器
以企業(yè)自配套為主，2021 年自配套占比接近九成；而專業(yè)變頻控制器外供配套比例較低，主要廠家包括三花、儒競、班科等。
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