空气源热泵行业专题报告:欧洲能源危机有望加速热泵渗透率提升

空气源热泵行业专题报告:欧洲能源危机有望加速热泵渗透率提升
2022年08月16日 13:28 未来智库官网

(报告出品方/作者:中信证券,纪敏)

1.热泵因何引起市场关注?

海外催化:俄乌冲突加剧欧洲能源危机

欧洲能源结构仍以传统化石能源为主,石油与天然气占比近60%,外部进口依赖度较高。

俄乌冲突导致欧洲能源供应紧张,能源危机持续加深。据BP数据,2021年欧洲进口的天然气中有49%来自俄罗斯的管道 运输,对俄罗斯天然气依赖度较高,俄乌冲突下俄罗斯中断北溪2号管道,目前北溪1号运输量只有完全状态下的20%; 据世界银行数据,6月份欧洲天然气价格为34.4美元/百万英热,自2021年1月至今已上涨372.5%。

极端天气导致欧洲能源问题恶化。1. 莱茵河水位下降,8月份莱茵河部分河段水位已降至23.6英寸,为20年来同期最低, 或面临断航的风险。一旦断航,将导致大量煤炭、石油等运输面临停运。2. 核电产出削减,由于持续高温,全球最大核 电运营商法国EDF公司将削减核电产出,预计今年发电量将为30年来最低水平。

欧洲加快能源转型节奏。欧盟于2022年5月推出“RepowerEU”能源计划:1. 可再生能源,欧盟将在2030年可再生能源在 总供应占比目标由40%升至45%,对应可再生装机量由目前511GW升至2030年1236GW,至2030年将新增480GW和 420GW风、光电系统。2. 热泵,欧盟将在未来5年内安装1000万台热泵,部署速度提升一倍。 政策支持助力热泵推广。欧美各国陆续推出热泵补贴政策,推动热泵全面铺开。

中国催化:“双碳”战略下持续推动电气化进程

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。

空气源热泵市场空间测算

市场空间测算:经我们测算,预计至2025年中国空气源热泵市场规模将达到351.2亿元人民币,2021-2025年CAGR为 14.6%;欧洲热泵市场规模将达到174.7亿美元,2021-2025年CAGR为27.9%。

2、空气源热泵技术梳理

空气源热泵概览

热泵是在电能驱动下,将低温区的热能转移到高温区的节能装置,可以为住宅、商业、工农业供暖、供冷以及提供热水。相对于其他热 泵,空气源热泵是指能将空气中的热能转移到是室内的装置。因为空气源热泵的低位热源十分普遍,因此空气源热泵的安装和使用非常简 单方便,应用也最为普遍,一般用于热水、采暖、烘干等领域。

空气源热泵机组的组成部件主要有压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀等。部分空气源热泵可以同时实现制冷和制热功能,小型热泵可以通 过四通阀实现制冷制热模式的切换。

空气源热泵原理:热量输送

空气源热泵制热的原理是逆卡诺循环:压缩机排出的高温高压蒸汽,进入冷凝器被冷凝成液态制冷剂(液化),液态工质经节流装置降压 膨胀后进入蒸发器,气液混合制冷剂在蒸发器中吸收大气的热量而蒸发形成蒸气(汽化),制冷剂蒸气重新被压缩机吸入。

空气源热泵制冷:空气源热泵也可进行制冷。制冷原理和空调类似,低压气态制冷剂经过压缩机后压力和温度升高,经过冷凝器放热,冷 凝为高压液态制冷剂,经膨胀阀降压膨胀后,压力和温度进一步降低,成为低压液体,最终在蒸发器气化并从室内吸热。

热泵应用领域:建筑供暖和热水是主要应用,其他领域空间广阔

建筑领域:热泵可用于建筑领域的供暖制冷、热水生产,具有能源需求低和占地面积小等优势。根据中国节能协会热泵专业委员会测算, 我国建筑运行每年产生二氧化碳超20亿吨,主要来自供热制冷和热水,热泵具有极大的能源成本和节能优势。

汽车领域:在冬季,新能源车由于电机余热不足以满足供暖需求,需要将部分电能用于制热,影响续航。相比于普遍采用的热敏电阻制热 方案,热泵空调利用相同的电量可以实现2-3倍的热量输出,大幅提高续航里程。

在工业领域,我国50%~70%的工业能耗以热能形式消耗,若由热泵提供该部分热量,用于加热和干燥并且回收部分余热,可以大幅降低能 耗。其中欧盟认为造纸、化工、食品、石油精炼是最适合热泵普及的市场。经测算,四部门累计可以减少37.3Mt/a的碳排放。

农业领域,热泵可以用于农产品加工。为了便于贮存和运输,农产品通常需要干燥等加工作业。和常规干燥相比,热泵具有运行费用低、 干燥效率高、可适用农产品种类多的优点。

3、海外热泵的发展现状

全球热泵发展情况

据IEA数据显示,截至2020年,全球共已安装约1.8亿台热泵,但是仍然仅能满足全球7%供暖需求。相较于传统化石能源 设备近50%的销额,渗透率依然处于低位。据IEA预测,在零排进程下2025/2030年热泵的全球安装量分别达28.3/60.0亿 台,CAGR分别达10%/13%。

受地域环境与能源问题影响,全球的热泵销量相对集中,其中中国、欧洲、日本占比分别达55%、29%、12%。

欧洲空气源产品占据主导,主要市场集中于西欧

欧洲市场空气源热泵为主要产品,市场集中度较高。 依据欧洲分类标准,Air-air和Air-water均为空气源热泵系列主要产品,据EHPA数据显示,2021年销量占比合计高达83%; 受气候及经济发展水平影响,热泵的销售市场较为集中,以欧洲西南区域为主,据EHPA数据显示,2021年法国销量占比 最高,达到24.6%,CR3占比达到50.2%,CR5占比达到63.1%。

欧洲热泵渗透率仍在低位,增长空间广阔。

据欧洲热泵协会数据2021年欧洲整体制热设备热泵销量约为190万台,同期制热设备中壁挂炉设备销量约为590万,渗透率约为24%。如果 以存量计算,目前欧盟28国目前存量安装热泵约为1530万台,相较于欧盟28国存量的1.15-1.2亿建筑(EHPA),目前渗透率约为13%。

据EHPA2019年数据,欧洲的终端能源消耗中,约51%终端能源用于制冷与制热,其中可再生能源在制冷与制热的能源消耗中占比仅为 11.2%。而热泵可与欧洲的风光等可再生能源结合,进一步实现可再生能源的下游应用,减少碳排放和对化石能源依赖。

4.中国热泵行业发展现状

行业规模突破200亿,外销步入高景气

据产业在线数据(下同),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。

出口以欧洲为主,景气度有望持续

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比重为78.1%。 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。

内销较为平稳,以采暖&热水为主

内销较为平稳,市场集中度提升。 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。

区域不平衡减弱,北方以采暖为主

区域发展趋向均衡,北方地区以采暖为主。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。

政策暖风频吹,推动行业发展

双碳战略利好,政策暖风频吹: 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。

5.热泵产业链及各环节竞争格局

整机厂内销竞争格局:集中度持续提升,传统白电龙头份额领先

行业集中度提升:中小企业面临芯片短缺、原材料涨价等多重因 素影响,发展受阻;头部企业具备渠道与供应链优势,品牌实力 不断增强,行业集中度持续提升。 传统白电龙头份额领先。产业在线数据显示,2020年空气源热 泵内销份额前三为海尔/美的/格力,分别为13.1%/10.5%/10.0%, 合计占比33.6%,整体集中度低。 分应用市场来看,热水市场白电三龙头领先,供暖市场格局分散。 产业在线数据显示,2020年空气源热泵热水市场三大白电龙头 合计销额占比61%;供暖市场中广欧斯特占比11%,为唯一一家 市占率超过10%的企业,行业显示出较低集中度。

上游泵行业格局:整体格局分散,屏蔽泵领域大元泵业领先

泵行业格局分散,品类众多。据中国机械工程协会,上海凯泉 泵业为国内龙头泵企业,2019年实现营收35.76亿元,市占率仅 2.12%。2019年市占率1%以上泵企业仅6家,行业集中度较低。 屏蔽泵、离心泵为空气源热泵的核心零部件,大元泵业热水循 环屏蔽泵市占率领先,南方中金环境为不锈钢离心泵龙头。在 屏蔽泵领域,根据立木信息咨询及大元泵业公告,2020年我国 屏蔽泵产量925.8万台,大元泵业热水循环屏蔽泵产量391.6万 台,占国内屏蔽泵总产量比重达42.3%,占据龙头地位。在离心 泵领域,南方环境作为国内不锈钢离心泵龙头,是目前国内冲 压焊接多级离心泵领域产销量最大的专业生产商。

上游阀件行业格局:集中度高,三花、盾安双龙头行业领先

热泵用阀件与商用空调较为一致。热泵用阀件包括截止阀、四 通阀、电子膨胀阀、热力膨胀阀、电磁阀与球阀,产业在线数 据显示,其中截止阀、四通阀与电子膨胀阀合计销量占比达 96.3% 。从重点企业产品布局来看,国产品牌产品覆盖更为全面,外资 品牌侧重高附加值产品。 三花、盾安双龙头行业领先。据产业在线数据,在截止阀/四通 换 向 阀 /电 子 膨 胀 阀 市 场 , 2021 年 三 花 份 额 占 比 分 别 为 26%/42%/40%,盾安份额占比分别为41%/46%/26%,二者占 据绝对领先地位,呈现双龙头格局。

上游压缩机行业格局:市场格局稳定,美芝、凌达、海立稳居前三

热泵压缩机以转子式为主,大部分应用于热泵热水领域。分品类来 2018-2019我国热泵压缩机细分品类销量(万台) 看,根据中国节能协会热泵专业委员会-中国空气能(空气源热泵供 热)产业发展报告(2020),2019年转子式热泵压缩机规模达 263.9万台,市场占比78.7%。目前转子式压缩机大部分应用于热泵 热水,热泵采暖应用比例或将随热泵热风机市场扩大而提升。

压缩机行业格局稳定。美芝、凌达、海立稳居前三,其中美芝、凌 达分别被美的及格力控股,海立为专业压缩机独立供应商,公司转 子式压缩机行业第三,国内非自配套压缩机出货第一,处于行业领 先地位。在热泵压缩机市场,家用领域以美芝、海立、东芝等为主, 商用领域代表性企业包括谷轮、丹佛斯、三菱电机等。

报告节选:

(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

精选报告来源:【未来智库】。

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