（报告出品方/作者：招商证券，史晋星、纪向阳、彭子豪）一、热泵：电能驱动、能够高效利用低品位热能的加热装置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。
根据热力学第二定律，热量可以自发地从高温物体传 递到低温物体，但不能自发地沿相反方向进行。
热泵基于逆卡诺循环原理，用少量电能驱动机组，通过系统中的工作 介质进行变相循环，把低品位热能吸收压缩升温后加以利用。
因此，热泵本身并不生产热，只是热的搬运工。
在我们 日常生活的环境中，比如空气、水或者土壤中存在大量没有得到充分开发的低品位热能，而热泵可以将其收集起来加 以利用。
以空气源热泵为例，其常见传热工质 R22 冷媒常压下沸点为-40℃，凝固点为-100℃以下，蒸发极限温度在 -25℃左右，因此即使 0℃的环境温度与之相比也是热的，仍可交换一部分热能。
从应用场景来看，目前热泵广泛应用 于家用热水、商用热水、家用户式采暖、商用供暖，同时也用于工农业领域的烘干、加热等工艺流程。
热泵发展至今已逾百年，近年来开始得到广泛关注。
热泵的理论基础“卡诺循环”最早出现在 1824 年卡诺发表的论 文中，之后的 1850 年英国科学家开尔文提出“热量倍增器”的概念，成为热泵产品的雏形；1912 年，世界上第一台 水源热泵在苏黎世面世；二战时期，美国开始将热泵用于供暖，以缓解战争导致的电力不足；20 世纪 70 年代，日本、 瑞典等国家开始主动生产以室外空气作为热源的小型家用热泵，并且日本还通过大力发展热泵技术，在 20 世纪 80 年代大幅提高了热泵在低温条件下的运行效率。
国内方面，1995 年以来在国内空调行业快速发展的背景之下，热泵 型空调的产量逐年上升，并且在 2006 年开始涌现出专业型热泵企业，不过彼时热泵产品的渗透率仍然较低；2008 年之后，在相关政策支持之下，行业进入规范化发展阶段，技术创新也有所加快，同时在“煤改电”政策的补贴之下， 热泵成为北方散煤采暖的替代方案之一，渗透率实现快速提升。
按照低位热源种类，热泵通常可分为空气源热泵、土壤源热泵和水源热泵等。
1）空气源热泵以室外空气作为热源， 其优势在于热源最为普遍，在时间上随时可得、在数量上随需而取，所以在安装和使用上比较简单方便，但是冬季室 外侧的换热器容易结霜，导致机组的换热效率和供热能力下降，并且在运行过程中有一定噪音。
2）土壤源热泵的优 势在于土壤相比于地表水和空气，其温度全年波动较小，能够在夏冬季提供相对较低的冷凝温度和较高的蒸发温度， 从而使机组运行更加高效、稳定和可靠，并且基本不存在除霜和噪音问题，但是由于土壤的传热性能欠佳，所以通常 需要较大的传热面积，导致埋管占地面积较大或深度较深，成本较高而且维护难度大，此外，如果冬夏取热和排热负 荷不平衡时，长期使用会造成地温升高或降低，导致热泵换热效果下降。
3）水源热泵以地表或地下水源作为热源， 其优势在于水体温度相对稳定，机组运行稳定可靠，不存在冬季除霜问题，但取水构筑物复杂，较适用于中大规模工 程，如果利用地下水还需考虑回灌问题。
由于空气热源最为普遍，因此空气源热泵是目前最常见的热泵形式。
与目前主流的燃煤、燃气与电制热等方式相比，热泵的节能优势明显。
以热水场景为例，一个三口之家按照每人每天 使用 60 升热水计算，电热水器每天耗电约 8.36kWh，年支出约 1525 元；燃气热水器每天消耗燃气约 0.90Nm3，年 支出约 821 元；热泵热水器每天耗电约 2.09kWh，年支出约 383 元，显著低于电热水器和燃气热水器，经济性更高。
从原理上来看，无论是燃煤、燃气还是电制热，其本质都是能量的转化（通过燃烧将化学能转化为热能，或电能转化 为热能），而在能量转化过程中不可避免地存在损耗，因此其能效比均小于 1；对比之下，热泵通过电能驱动，将空 气/土壤/水中的热能从室外搬运至室内，因此能效比可以高达 3~4，能源利用效率显著高于燃煤、燃气或电制热。
除节能之外，清洁环保是热泵的另一优势。
首先，煤炭燃烧过程中会释放大量的 SOX、NOX 等污染气体，对环境造 成不利影响，而热泵由电能驱动，几乎不会产生有害气体；其次，与传统的燃煤、燃气等采暖方式相比，热泵的碳排 放强度也明显更低，据《热泵助力碳中和白皮书》，热泵的二氧化碳排放强度在 30-50 kgCO2/GJ 左右，而散煤燃烧 则高达 308 kgCO2/GJ，直接电能供热的排放强度约 158 kgCO2/GJ，因此使用热泵采暖能够有效减少碳排放。
二、能源危机背景之下，欧洲积极寻求冬季采暖替代方案当前欧盟能源消费仍以化石燃料为主，且家庭采暖高度依赖天然气。
尽管欧洲近年来设立了比较激进的太阳能、风能 以及水电等可再生能源的发展目标，积极推动清洁能源取代传统石化能源，但是受限于技术进步和成本，当前欧洲整 体的能源消费结构依然以传统能源为主，据 BP 世界能源统计年鉴，2021 年欧盟能源消费结构中，原油、天然气和 煤炭分别占比 33.5%、25.0%与 12.2%，而可再生能源和核能的占比分别仅 19.7%和 9.7%。
由于欧洲传统能源对外 依存度较高，因此在新能源尚未完成全面替代的阶段，能源抗风险能力并不强。
同时，值得注意的是，目前欧洲地区 的家庭冬季采暖高度依赖天然气，英国、德国和法国使用天然气采暖的家庭占比分别高达 85%、50%和 29%。
欧洲天然气进口对俄依存度较高，俄乌冲突以来俄罗斯大幅削减北溪天然气流量导致西欧能源短缺。
西欧国家的化石 燃料矿产较少，长期以来欧洲的经济发展都受到缺乏优质能源的制约，1970s 石油危机爆发导致能源价格大涨之时， 欧洲及时勘探出北海油田才得以解决燃眉之急。
但是，近年来在北海油田日渐枯竭和环保问题的双重压力之下，欧盟 出台了较为激进的清洁能源计划，大幅削减煤炭以及石油等传统能源消费，而天然气作为一类过渡能源在欧洲能源消 费结构中的重要性逐年提升。
但是，由于西欧自身缺少丰富的天然气矿产，而俄罗斯油气管道等基础设施成熟、传输 便捷稳定且价格实惠，因此在长期的合作关系中西欧国家对俄罗斯天然气形成了较高的依存度，目前约 40%的天然气 从俄罗斯进口。
不过，自 2022 年初俄乌冲突爆发以来，部分西欧国家先后对俄罗斯采取一系列经济制裁措施，在此 背景之下，俄罗斯也开始减少向欧洲的天然气出口，根据 European Commission 数据，2022 年 6 月份以来俄罗斯对 欧洲北溪天然气流量较 2016-2021 年的平均水平下降 2/3，并且于 9 月 2 日宣布“北溪 1 号”这一核心管道在维护过 程中发现多处故障，在故障排除之前将完全停止输气，并且没有给出恢复输气的时间表。
俄罗斯向欧洲天然气供应的 大幅减少将在较大程度上影响欧洲的工业生产和居民采暖，对欧洲经济发展造成负面影响。
欧洲加紧天然气库存储备，但俄乌冲突背景下价格依然飙涨，前景并不乐观。
今年 2 月底俄乌冲突爆发以来，俄罗斯 陆续削减向欧洲的天然气出口，导致欧洲天然气价格大幅上涨，据世界银行数据，2022 年 6 月份欧洲天然气商品价 格达到 34.35 美元/百万英热单位，同比+233.5%。
价格飙涨之际，今年欧洲也更早地开始进行天然气储备，且幅度 高于以往，据 IEA 数据，今年 4 月和 5 月欧洲天然气库存变动分别达到 75.8 与 155.6 亿立方米，而去年同期分别为 -5.7 与 84.6 亿立方米；欧洲天然气基础设施数据显示，截至 2022 年 9 月 5 日，欧洲各国的天然气库存储气率已经 达到 81.9%，已经达到欧盟委员会制定的 11 月 1 日之前储气率达到 80%的目标，但是根据 ICIS 模型测算，假设俄 罗斯天然气在冬季低流量输欧且不出现极端严寒天气地情况下，欧洲地天然气库存仍将在明年 3 月耗尽。
夏季高温干旱影响欧洲水电、核电及光伏发电，进一步加剧能源短缺。
据挪威咨询公司吕斯塔德能源公司数据，欧洲 2022 年 1-7 月水力发电量较去年同期减少约 20%，核能发电量减少 12%，高温干旱是造成欧洲水力和核能发电量大 幅下降的主要原因。
高温导致河流、湖泊和水库的蒸发量加大，根据 Bloomberg 数据，目前欧洲主要河流包括莱茵 河、埃布罗河、罗纳河和波河水位都处于历史极低水平，而这也造成了夏季以来欧洲水力发电量中枢的明显下移；核 能方面，高温导致自然水水温过高，也影响了核反应堆的冷却用水，从而对核能发电造成不利影响；此外，高温也会 导致光伏发电板功率折损、寿命缩短，因此也不利于太阳能发电。
综上，俄乌冲突背景下俄罗斯由于对欧洲天然气逐 步断供是导致欧洲能源危机的主要原因，而夏季的高温天气又使这一情况“雪上加霜”。
能源危机背景之下，欧洲积极寻求冬季采暖替代方案，热泵关注度大幅提升。
在能源供应不足的背景之下，欧洲一方 面加紧能源储备，另一方面则积极寻求更加高效的能源利用方案。
尤其在家庭供暖方面，欧洲高度依赖天然气，在俄 罗斯大幅削减供给之后，对替代方案的需求十分迫切，由于热泵的能效比远高于天然气和燃煤等传统采暖方式，所以 受到欧洲国家的广泛关注，并且法国、德国、意大利以及荷兰等多个国家都出台了热泵补贴支持政策。
三、热泵经济性：高度依赖政策补贴与替代方案能源价格与燃煤、燃气和电制热等传统采暖方式相比，热泵的显著优势在于节能环保，但是上述优势并没有转化为对传统采暖 方式的替代从而实现渗透率的大幅提升。
我们认为，消费者在做出决策之时会对采暖方案的经济性进行全面考量，即 对比不同采暖方案下采暖设备初始投资和后续能源消费支出的综合效益。
我们认为，热泵设备较高的初始投资以及消 费者对短期利益的相对看重阻碍了热泵渗透率的提升，但在政策补贴催化和能源价格上涨背景下仍具有广阔空间。
初始投资偏高，导致热泵替代传统采暖方式进展缓慢。
传统采暖方式中，散煤采暖和直热式电采暖的热源初始投资金 额分别约 3500 元和 5000 元，燃气壁挂炉初始投资相对较高，但也仅在 13000 元左右；对比之下，空气源热泵热水 供暖的初始投资约 21000 元，水地源热泵的初始投资价格甚至高达 45000 元，远高于传统采暖方式。
尽管热泵能效 比更高，能够在后续使用过程中为消费者实现费用节约，但是较大的初始投资差距仍会削弱消费者的购置意愿。
通过复盘国内外热泵行业发展历程，能够发现政策补贴是驱动热泵增长的重要推力。
国内市场方面，据产业在线数据， 2014 年热泵行业销售规模仅 59.5 亿元，之后随“煤改电”政策出台，国家对购置热泵等清洁取暖设备的家庭给予设 备补贴和电价补贴，从而驱动行业规模快速扩容，至 2017 年已增长至 175.3 亿元；不过，2018 年开始“煤改电”政 策放缓，行业增速随之回落，2020 年下半年随“双碳”目标的明确提出以及热泵在精装房中配套率提升，2021 年行 业重回高速增长，销售额同比+29.0%至 203.3 亿元。
国外市场方面，以德国为例，2000 年出台《市场激励计划》， 支持包括热泵在内的可再生能源采暖，并给予一定补贴，从而驱动了热泵行业长达 7 年的稳定增长；2015 年德国加 大激励计划补贴力度，2020 年又在激励计划中加入更换燃油锅炉的补贴，均有力推动了热泵销量的快速增长。
我们 认为，通过政策补贴能够降低热泵采暖的初始投资，从而提升其经济性进而拉动渗透率提升。
替代方案能源价格上涨，能够间接提升热泵性价比，进而驱动渗透率上行。
仍以德国为例，在 1978-1980 年第二次 石油危机期间，化石能源价格在短期内大幅上涨，引发节能需求快速上行，在这一阶段，德国地源热泵的年销量从 1978 年的不足 1000 台快速增长至约 25000 台；与之相似地，2000-2008 年石油价格大幅上涨期间，热泵凭借其节 能高效特性，叠加相对稳定的电价和政府激励政策，销量实现快速增长。
与德国相似，瑞典、芬兰两国的热泵销量同 样在石油价格大幅上涨的 2000-2008 年内实现快速增长。
由此可见，能源价格大幅上涨之时，传统采暖方案的费用 支出将显著增长，此时热泵的节能高效优势更加明显，性价比也被间接提升，从而有利于销量增长。
我们根据以下假设对欧洲热泵采暖的投资回收期进行测算： 1）欧洲国家多数采用燃气壁挂炉取暖，当前能源危机背景下多鼓励使用热泵替代燃气壁挂炉，考虑燃气壁挂炉已安 装的情况，因此无初始投资；2）以德国为例，根据费里福克斯网数据，德国家庭每年能源消耗约 20000kWh，其中 约 75%即 15000kWh 用于房屋采暖；3）热泵能效比一般为 3~4，本次测算假设取中值 3.5，则冬季采暖耗电约 4286kWh （15000kWh÷3.5≈4286kWh）；4）据欧洲环境署数据，欧洲热泵设备采购费用约 7000 欧元，安装费用约 3000 欧元，合计初始投资额 1 万欧元；5）欧洲不同国家针对使用热泵采暖给予的补贴力度有所不同，多处于 30%~50% 区间，本次测算假设取中值 40%，即补贴金额 4000 欧元；6）假设燃气壁挂炉热效率为 92%，1Nm3 天然气与 10.47kWh 电能的热值相当，则年采暖天然气消耗量约为 1557Nm3（15000kWh÷92%÷10.47kWh/Nm3≈1557Nm3）；7）针 对天然气价格给予涨价、维持现价和降价三种假设，单价为别为 2.5/2/1.4 欧元/Nm3；8）电价选取德国过去 12 个月 的平均价格，约 0.35 欧元/kWh；9）假设年资金成本为 6%。
根据测算，在欧洲天然气涨价/维持现价/降价三种假设下，热泵相对燃气壁挂炉的年收益分别为 2393、1614 与 680 欧元，投资回收期分别为 2.8、4.3 与 12.9 年。
由此可见，热泵经济性对政策补贴和能源价格变动均十分敏感，在当 前欧洲能源短缺、价格大幅上涨的背景下，热泵综合效益显著提升，有望获得更多居民青睐。
与对欧洲使用热泵采暖经济性测算相似，我们依据如下假设对国内热泵采暖经济性进行测算： 1）以北京市怀柔区为例，分别于 2017 年与 2022 年推行两轮煤改电政策，2017 年设备补贴 90%而电价仅补贴 0.1 元/kWh，2021 年设备补贴 71%而电价补贴提升至 0.2 元/kWh，因此我们针对不同情景分别进行测算；2）假设热泵、 散煤采暖设备和燃气壁挂炉购置费用分别为 21000、3500 与 13000 元；3）假设空气源热泵能效比为 3.5；4）假设 每年热泵采暖耗电量约 1716kWh；5）散煤采暖方案下，假设煤价为 0.8 元/kg，每年消耗散煤 2363kg；6）燃气采 暖方案下，假设天然气价格为 2.9 元/Nm3，每年消耗天然气 703Nm3。
根据测算结果，在 2017 年“煤改电”政策下，热泵相对于散煤和燃气采暖的年收益分别为 1204 和 1338 元，投资回 收期分别为 1.9 与 1.7 年；在 2022 年“煤改电”政策下，热泵相对于散煤和燃气采暖的年收益分别为 1376 与 1510 元，投资回收期分别为 5.3 与 4.8 年。
由此可见，政策补贴能够有力提升热泵产品的经济性，从而驱动渗透率提升。
四、空间：节能环保驱动行业规模高增，兼具确定性与成长性1、中国市场：坐拥全球最大热泵产能，内外销双线发力生产端：中国热泵产能高居全球首位，占据全球近 6 成份额。
中国拥有全球最为完善的家电产业链，这一优势在热泵 领域也有所体现。
据产业在线数据，2020 年受新冠疫情影响，国内热泵产量较 2019 年有所下滑，但仍高达 201.8 万台，远高于全球其它国家，在全球范围内产能份额高达 59.4%，稳居全球首位。
销售端：疫情扰动压制短期增速，6 月以来行业加速回暖。
2022 年上半年，国内多地新冠疫情反复，对物流以及生 产均造成负面影响，同时由于热泵的安装属性较强，需求端也受到一定程度压制，因此 3-5 月份内外销增速均有所放 缓；6 月份以来，随着全国各地疫情逐步受控，生产、物流和终端网点恢复常态，行业增速实现快速反弹，其中 6 月 份内销量 8.2 万台，同比+9.3%，外销量 4.1 万台，同比+51.9%，同比增速环比 5 月份均有显著改善。
拉长时间维度来看，外销逐渐成为国内热泵市场增长的新动能。
一方面，2017 年之后国内“煤改电”补贴退坡导致 国内热泵市场增速有所放缓；另一方面，欧洲地区开始加大补贴力度推进热泵普及以应对能源危机，对国内出口形成 有力拉动。
据产业在线数据，自 2018 年以来，热泵外销增速开始显著跑赢内销增速，同时外销量占比也从 2017 年 的 7.9%快速提升至 2021 年的 22.1%，已经成为国内热泵市场增长的核心增量