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(shì)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(shì),。
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(shì)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(shì),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(shì)。
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(shì),。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(shì)。
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(shì),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(shì),。
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,。