恒温水箱(欧洲能源危机下的光储热一体化概念：“光伏+储能+热泵”)

Posted 2023-05-26

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恒温水箱(欧洲能源危机下的光储热一体化概念：“光伏+储能+热泵”)

热泵这轮爆发主要是受益于欧洲的能源危机和环保趋势

欧洲天然气资源供应紧张，叠加极端天气影响，欧洲电价屡创新高。面临急需解决的石化资源依赖和能源供应紧张问题，作为可选方案的空气源热泵迎来了历史发展机遇。

信达证券认为，目前欧洲热泵渗透率仍有巨大提升空间。其指出，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。

据其测算，未来欧洲市场户用热泵市场空间将达到3773万台，叠加更新和商业、工业用热泵需求，预计未来欧洲市场热泵的长期市场需求量将超过4000万台，对应市场规模将超过4000亿欧元。

根据欧盟“RepowerEU”计划，未来五年欧洲热泵市场有望实现约10%的年复合增长。长期来看，欧洲市场总潜在安装量为8990万台，预计市场还有6倍增长空间

光伏热泵兼具提升光伏发电效率、使用效益双重优势；在碳中和目标下，全球市场空间或达1400亿美元，国内提前布局的企业有望持续受益。光伏热泵是1+1>2的解决方案，既可利用光伏发电供能给热泵运行，又能利用阳光中的热能帮助取暖。

欧洲在碳中和目标下，各国光伏和热泵的支持政策频出，未来有望成为光伏热泵普及速度最快的地区，未来光伏热泵的市场空间或达1400亿美元。考虑到光伏热泵已有现存的出口渠道，国内提前布局此类产品的企业有望持续受益。

什么是光伏热泵？

光伏热泵（SAHP）是能高效利用太阳能的光伏热泵一体化系统。光伏热泵可利用光伏发电供能给热泵运行，也可收集太阳能中的热能传递给热泵热交换系统，提高热泵供暖效率。其产品形态基本由光伏组件/集热器及热泵机组构成，光伏组件/集热器会传递电力和热量给热泵机组。在光伏供电充足的情况下，还可配置家庭储能系统储存白天多余发电量，理想状态下热泵便可无需市电独立运作。

根据光伏热泵系统对太阳能利用方式不同，可简单分为三种类型的系统：

1)仅利用太阳能光热，通过集热器吸收热能并传递给热泵热交换系统，提高了空气源热泵对室外热能的利用效率；

2)仅利用太阳能光电，通过光伏组件产生电供热泵工作；

3)同时利用太阳能光电和光热辅助热泵工作。

第三种系统一般会利用太阳能光伏光热技术(PVT)，这是一种热电联供的技术。阳光会先照射至PVT集热器上层的光伏电池产生直流电，部分太阳能会以热能被下层的吸热板吸收，最后透过集热器中排管中液体的流动带走热量供热泵进行进一步利用。这种技术整合了光伏和热泵的优点，形成了高效的光伏热泵一体化系统。

当热泵遇到光伏，1+1>2

光伏热泵不是简单的产品组合，而是1+1>2的解决方案。光伏热泵有两大优点：1)控制光伏板温度以提升发电效率；2)削峰填谷提高光伏使用效益。
在发电效率方面，PVT集热器不仅使得光伏电池运行温度更低，也通过吸收光热提升了热泵的低温运行效率。试验显示，太阳能PVT热泵一体化系统的全年发电量较独立光伏系统高31.5%。

在削峰填谷方面，供暖/热水热泵一般会配有200L~300L的保温水箱，可以储存在用电低谷期间运行热泵制热的热能。部分热泵厂家会针对光伏供电的热泵进行调整，在系统检测到光伏供电时将保温水箱的水温上限调高，以达到储存尽量利用光伏余电的目的。

中国光伏户用装机量提速，光伏热泵空间向好

光伏户用比例的提升将进一步打开光伏热泵的市场空间。在2018-2020年全球新增的光伏装机总量中，中国/欧洲/美国分别占比36.0%/12.8%/12.6%，中国或为未来光伏热泵最大的市场。

欧洲PVT类集热器占比相对较高，光伏及热泵装机量双增。根据国际能源署的数据，2021年全球PVT集热器装机面积为144.3万平方米，约为全球所有已安装集热器面积的0.19%。在所有已安装的PVT集热器中，欧洲已安装面积占比61.3%。
安信证券指出，随着PVT集热器普及率的提升，将带动太阳能PVT热泵产品普及率提高，而欧洲有望成为光伏热泵一体化产品普及率提升最快的地区。
根据欧洲光伏产业协会数据，欧盟27个成员国2021年光伏新增装机量约为26GW，同比增长34.2%。同时根据欧洲热泵协会数据，欧盟21个成员国2021年热泵销量218万台，同比增长34.6%。2021年欧洲光伏及热泵市场双增，主要原因即是欧洲各国在2050年碳中和目标下做出的政策支持。

光伏热泵市场空间广阔

安信证券认为，根据欧盟统计局和美国普查局的数据，2020年欧盟28国及美国共有约3.5亿户家庭。
假设未来欧盟家庭数目维持不变且80%欧美家庭使用热泵，欧洲及美国的热泵存量规模将达2.8亿台。进一步假设热泵使用周期为10年，在普及率保持稳态的情况下，每年将有2800万台的规模。如果此时光伏热泵渗透率已达50%，则光伏热泵的市场规模也将达1400万台以上。一般5kw的户用光伏系统和10kw的热泵机组为欧美家庭常见的选择，在此基础上假设未来欧美市场光伏热泵的产品售价为10000美元，对应的光伏热泵稳态市场规模约为1400亿美元。

目前国内企业的热泵出口仍以OEM/ODM形式为主，而其中已有部分欧洲客户同时提供光伏和热泵产品。

空气能热泵产业链

热泵主要的组成部分包括蒸发器、阀件、冷凝器、压缩机、电控系统等，热泵系统和空调系统的零配件重合度高，类比中央空调，压缩机在热泵产品的成本占比约为30%-40%之间，换热器约为20%左右，控制器成本占比约为10%。

空气能热泵产业链：

空气能热泵市场格局

从热泵市场总体来看，行业集中度一般，CR4大约在43%左右。从热泵采暖市场来看，集中度也相对较低，CR4在34%左右。

热泵产业格局非常多样化，各个细分市场上都有实力较强的品牌和企业。

整体上看，热泵技术路线以空气源热泵为主，相关企业主要在亚洲（中国、泰国）和北美（墨西哥、美国）。

中国空气源热泵企业来源广泛，很多是从传统的制冷空调、太阳能热水器、电热水器和燃气热水器行业转型或拓展到空气源热泵设备行业。

总体来看，目前国内市场上热泵品牌数量众多，竞争格局较为分散。

家用空调和中央空调企业：如美的、格力、海尔、TCL、海信、大金、约克等，凭借其在家用空调、中央空调的生产制造方面的经验，掌握了压缩机、制冷剂应用的核心技术，因此空调类企业所布局的热泵产品方向更加侧重于家用或者商用采暖。

太阳能企业：太阳雨、东方旗下的四季沐歌和力若瑞特等。

电热水器和燃气热水器企业：万和电气、A.O史密斯、万家乐和华帝等，这些热水器起家的企业更加擅长热水水路处理，因此相对而言更加具有技术优势。

专业热泵企业：如芬尼克斯、中广欧特斯、派活、生能、中科福德、纽恩泰、同益等专业空气源热泵品牌。

中国空气源热泵企业来源：

我国空气源热泵产能集中于华东、华南地区，广东、山东、安徽、浙江等地。

根据产业在线，空气源热泵中国从业企业超过500家，广东省热泵产能最多，介于120-460万台，山东、安徽产能介于90-120万台，浙江产能介于30-60万台中间。

热泵零部件的生产集中在浙江省和江苏省，最大的热泵成套生产商主要位于广东（广州、佛山、深圳、中山）、浙江（嘉兴）和山东（济南、德州）等省份。

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。

空气源热泵压缩机主要厂商包括美的、格力、三菱、松下、三洋、谷轮、海立股份、汉钟精机等。

空气源热泵内机换热器种类较多，如微通道换热器在空气源热泵热水器中使用率较高，且发展较快。换热器环节主要厂商包括三花智控、盾安环境、康盛、阿法拉伐、丹佛斯、舒瑞普、英特、世林博尔等。

热泵用阀件的产品结构与商用空调用阀件较为一致。包括截止阀、四通换向阀、电子膨胀阀、热力膨胀阀、电磁阀与球阀。其中截止阀、四通换向阀、电子膨胀阀三大类产品需求量最大。阀件环节主要厂商包括三花智控、盾安环境等；海外企业包鹭宫、冈山、丹佛斯、不二工机、卡乐、恒森和艾默生等。

国产品牌产品线较全，外资品牌则更侧重于高附加值产品。

控制器具备储热水箱、恒温水箱的水温水位控制、管道的循环控制、空气能热泵/循环泵/给水电磁阀控制等。电控环节主要厂商包括拓邦股份、和而泰、朗科智能、麦格米特、和晶科技、贝仕达克和振邦智能等。

根据中国热泵供暖产业发展年鉴与海关数据，2021年，国内空气能热泵销售额为178.5亿元，同期外销额规模为8.1亿美元（约50+亿元人民币）。增长态势上，2021年空气能热泵出口销售增速（101%）快于内销（14%）。

全球方面来看，随着美国重归巴黎协定、欧盟绿色协议针对2030年节能减排明确提出规划指引，除欧洲外，澳洲、美洲热泵需求也在持续增长。欧盟《绿色协议》提出2030减排55%，未来新项目不再安装燃气锅炉，欧洲主要国家锅炉年销量约为500万台，2030年预期热泵将全面接棒锅炉市场，实现500万台年销量规模。

目前空气能热泵海外需求旺盛、国内处于发展阶段，随着头部企业规模化效应显现，行业整体景气度有望提升

产业链标的

中泰证券列出了空气源热泵国内第一梯队的相关标的：

1、困境反转的厨房燃热：日出东方、万和电器

2、拓展增量的空调企业：美的集团、海尔智家、海信家电、格力电器、申菱环境、朗进科技。

3、核心零部件供应商：阀（三花智控、盾安环境）、压缩机（海立股份、汉钟精机）、泵（大元泵业）

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