“十四五”期间,“碳达峰、碳中和”工作被纳入到我国国民经济和社会发展的全局规划。党的二十大对“双碳”工作作出了全面部署、提出了明确要求。要实现“双碳”发展目标,需使用“绿电”替代现在的化石能源。高效节能的热泵技术契合时代背景和政策导向,将被碳中和的时代需求推动而得到进一步发展。热泵契合终端用能电气化发展的需求,是用热领域实现零排放较好的技术路径,无论是建筑领域,还是工业、农业和其他民用领域,在有合适的低品位热源的条件下,使用热泵替代锅炉或者电热炉来提供热能,将大大减少整个国家化石燃料的消耗,从而助力碳中和。
热能是最大的能源终端用户,占全球最终能源消耗的一半,大大超过电力(20%)和运输(30%)。然而,2019年可再生能源仅满足11%的全球热需求,化石燃料仍占主导地位,并排放了全球40%的二氧化碳。2020年,中国消耗了全球热量的四分之一。仅考虑建筑业和工业生产的终端用热占比,我国近一半的终端用能以热能的形式消耗。其中,建筑部门的热能消耗主要是供暖制冷、供热水,工业部门则用于工艺生产。
根据国际能源署(International Energy Agency,IEA)预测,为实现可持续发展战略,全球热泵的销售数量到2025年将增加到3,800万台,到2030年将增加到6,000万台。
建筑行业中,热泵可用于供暖及生活热水供应,从而促进建筑节能减碳。虽然热泵供暖在我国热泵应用市场占据主导地位,但在全国范围内的应用量仍不足。据《供热行业2020年度发展状况报告》,截止2018年底,燃煤热电联产集中供热面积占总供暖面积的45%,燃煤锅炉集中供热占比27%;其次为燃气供暖,以燃气为主要热源的供暖总面积达到20%;电供暖占比4%,可再生能源供暖占比3%,工业余热供暖占比1%。尽管燃煤锅炉供暖的比例有较大程度的下滑,但煤炭仍占据我国供热能源的主导地位,可再生能源供暖及电供暖占比仍然较低,作为热泵应用市场主导行业的供暖占比不超过7%。
据国家统计局统计数据显示,2019年我国供暖消耗了39.3亿GJ的热量。目前这些热量中约有40%是由各种规模的燃煤燃气锅炉提供,50%则由热电联产电厂提供,仅有10%是通过热泵从空气、污水、地下水及地下土壤等各种低品位热源提取热量来满足供热需求。
目前,我国有约150亿㎡的北方城镇建筑冬季需要供暖,随着城镇化进一步发展和居民对建筑环境的要求不断提高,未来北方城镇冬季供暖面积将达到200亿平米。
2019年,德国提出将在2050年实现气候中和,并在2021年5月将此目标提前至2045年。由于德国2045年气候中和目标更新时间较短,现有市场研究多以德国在2050年实现气候中和为目标年份进行分析。
实现碳中和需要推动超低能耗建筑发展,消除常规的化石能源供热方式,以被动式技术为基础,结合分布式可再生能源和先进热泵技术,有效降低建筑用能。热泵的特性使其成为低能耗建筑的理想技术,包括近零能耗、被动式建筑设计。2019年,中国正式实施《近零能耗建筑技术标准》(GB/T51350-2019),高性能围护结构、建筑能源系统、暖通空调系统及可再生能源建筑一体化设计是近零能耗建筑示范项目的核心。将可再生能源与热泵技术结合,从而大幅度降低建筑能耗,将热泵与蓄热设备结合还可通过蓄热克服能源需求与供应之间的时间差,为电网削峰填谷。
我国工业能耗的50%-70%都以热能形式消耗,并且45%为中低温热量,即温度小于25℃,大多在80℃-170℃。随着中高温热泵技术的发展,我国已能够利用热泵技术回收工业余热及其他低品位能源代替部分现有的燃油、燃煤及燃气等锅炉设备,满足石油化工、发电、工业烘干、纺织、冶金、食品及屠宰等行业生产工艺中对高温热水或蒸汽的需求。
目前,我国工业热泵使用量还较少,欧盟对于工业热泵市场潜力的估计可提供一定程度的参考。食品、造纸、化工以及石油精炼被认为是最适合集成热泵的工业部门。
工业部门是我国能耗大户,并且中低温用热是其主要的能源消耗形式,随着产业结构升级,低端高耗能产业的限制和淘汰,中国的工业能耗中,中低温用热所占比重还将进一步提高,这为我国工业热泵的发展提供了广阔的市场空间。近年来,随着云计算、大数据、人工智能等技术的不断发展,数据中心的建设保持了较高增速。但数据中心耗电量随数据中心数量的增多也逐年攀升,据中国IDC圈数据,2021年全国数据中心的耗电量超2100亿Kwh。到2025年,我国的数据中心耗电量预计将增长至近4000亿Kwh。数据中心耗电量占全国用电量比重预计将从2018年的1.6%增长至2025年的5.8%,其中,数据中心温控系统耗电占40%,数据中心耗电量巨大,节能存在较大空间。工业和信息化部发布《“十四五”信息通信行业发展规划》:为落实行业绿色发展,助力实现碳达峰、碳中和,目标到2025年底,信息通信业绿色发展水平迈上新台阶,单位电信业务总量综合能耗下降幅度达15%,新建大型和超大型数据中心PUE值下降到1.3以下,降低数据中心能耗的关键是提高机房制冷效率。
根据中国信通院数据,我国2021年IDC行业规模约1,500.20亿元,近5年中国IDC市场年均复合增速约达30%,领先于全球IDC市场增速,预计到2025年,我国数据中心市场规模达到5,952亿元。随着数字经济“东数西算”工程加速推进、互联网和云计算大客户需求不断扩张及数据中心在物联网、人工智能等领域的广泛应用,数据中心行业发展前景广阔,有望保持高速增长。数据中心主要由IT设备、温控系统、供配电系统、照明系统及其他设施(包括安防设备、灭火、防水、传感器以及相关数据中心建筑的管理系统等)等部分组成,根据IBM数据,数据中心的建设成本中温控系统的占比为16.7%。根据赛迪顾问《中国液冷数据中心发展》预测,中国数据中心温控市场规模有望从2022年124亿元提升至2025年达到251亿元,CAGR=26.5%,其中81%的增量来自液冷。
公司产品具体包括高效新型壳管式换热器、同轴套管式换热器、降膜式换热器、蒸发式冷凝器、液冷散热器和分配器等产品,作为热泵、空调的核心零部件,广泛应用于采暖、热水、制冷、工农业生产等领域。
经过多年潜心发展,凭借先进的研发能力、高水平的生产工艺、严格的质量管控以及完善的产品体系,公司已成为行业内较有影响力的换热器制造商。技术上,公司已在高效换热器的产品设计、生产工艺、分析检测等方面形成了自主核心技术,并具备对相关产品设计、优化、工艺的持续创新和改进能力,使公司产品始终保持行业优势地位。报告期内,公司拥有专利147项,其中,发明专利17项,负责制定了GB/T25862-2010《制冷与空调用同轴套管式换热器》国家标准、JB/T11132-2011《制冷与空调用套管换热器》行业标准和JB/T14060-2022《带分配器的壳管式换热器》行业标准,参与制定了GB/T30261-2013《制冷空调用板式热交换器效率评价方法》和 GB/T30262-2013《空冷式热交换器效率评价方法》国家标准。
品牌上,公司被多家客户授予“战略合作供应商”、“优秀合作伙伴”、“卓越品质奖”及“技术创新奖”等荣誉称号。被中国节能协会评选中国热泵行业优秀零部件供应商。与国内的海尔、天加、美的、格力,美系的麦克维尔、约克、特灵、开利,日系的大金、日立、三菱重工等大型知名厂商建立了长期稳定的合作关系。
《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》明确指出,把握全球能源变革发展趋势和我国产业绿色转型发展要求,着眼生态文明建设和应对气候变化,以绿色低碳技术创新和应用为重点,引导绿色消费,推广绿色产品,全面推进高效节能、先进环保和资源循环利用产业体系建设,推动节能环保等绿色低碳产业成为支柱产业。2020年9月国家提出碳达峰、碳中和目标以来,热泵行业得到了国家各个层面的大力支持,具体包括:大力推广高效节能技术,支持传统领域节能改造升级,推进节能标准修订,因地制宜推进实施电能替代,大力推进以电代煤和以电代油,有序推进以电代气,提升终端用能电气化水平;“十四五”时期严控煤炭消费增长,“十五五”时期逐步减少直至禁止煤炭散烧;持续提高新建建筑节能标准,加快推进超低能耗、近零能耗、低碳建筑规模化发展,大力推进城镇既有建筑和市政基础设施节能改造,提升建筑节能低碳水平等。国家低碳、节能和环保战略为行业的发展提供了长期性、持续性的政策支持。
高效节能的热泵技术契合时代背景和政策导向,在碳中和的时代需求推动下快速发展。热泵契合终端用能电气化发展的需求,是用热领域实现零排放较好的技术路径,无论是建筑领域,还是工业、农业和其他民用领域,在有合适的低品位热源的条件下,使用热泵替代锅炉或者电热炉来提供热能,将大大减少整个国家化石燃料的消耗,从而助力碳中和。
商用空调领域,我国制冷空调行业的传统需求市场无法再爆发性增长,但我国制冷空调产品的市场保有量巨大,随着使用年限的增加,设备及系统老化和故障率明显增多,制冷空调设备及系统的改造,尤其是节能改造的需求逐步释放,深耕存量市场已经逐渐成为行业企业为适应未来市场需求变化而调整供给结构的主要行动之一。随着我国居民消费结构的深刻变化及对生活环境品质、食品药品安全的要求不断提升,行业内企业为满足消费升级需求而研制的具有智能化、舒适健康化等特点的制冷空调产品越来越受到市场的青睐与欢迎。
下游龙头企业凭借品牌、渠道、技术、质量及服务等优势持续提升行业集中度,而其逐步加强与专业型、规模化换热器供应商的合作,为市场提供更为高效的产品。这样有利于实现换热器行业优胜劣汰,使得部分优质供应商脱颖而出,做大做强,从而减少整个行业同质化价格恶性竞争,提升行业的技术进步和创新能力。
报告期内,公司管理层依照公司年度战略规划积极推进各项工作,始终专注于产品的高品质特性,持续加大客户的开发力度,积极把握市场的结构性机会。
公司坚持产品领先,科技创新,精益管理的经营理念,与国内的海尔、天加、美的、格力,美系的麦克维尔、约克、特灵、开利,日系的大金、日立、三菱重工等大型知名厂商建立了长期稳定的合作关系。该等客户在行业内具有较强的先发优势和技术实力、品牌影响力,公司通过持续的产线改良与管理升级、服务优化不断扩大在客户处的采购比例。
公司已在高效换热器的产品设计、生产工艺、分析检测等方面形成了自主核心技术,并具备对相关产品设计、优化、工艺的持续创新和改进能力,使公司产品始终保持行业优势地位。如基于“多头螺旋段管体的锯齿状高效管及其工艺制备技术”、“锯齿状高效螺旋管相关精密设备的研制开发”等技术开发的同轴套管式换热器,结构更加紧凑,换热效率得到大幅度提高。基于“分配器的冷媒分液技术”、“集分配器、收集器和换热器的一体化工艺技术结构”及“U形弯头加工和焊接技术”等技术开发的高效新型壳管式换热器,颠覆了传统壳管式换热器分配结构形式,解决了管程冷媒分配不均、换热面积利用不足、系统间串流泄露的行业难题,使产品可靠性和换热性能得到大幅提升;改变了传统壳管式换热器利用封头隔板实现管程切换或者单U管程的结构形式,使单位体积传热能力和换热面积得到大幅提高。
另外,公司积极开展与高校、研究机构的合作,有效整合了企业外部相关创新资源,与西安交通大学、上海交通大学等高校科研机构开展强化传热传质机理与新技术、热流学科中的数值模拟及其工程应用、节能原理与减排新技术等方面的合作研发,建立了良好的技术交流、人才培养与资源合作关系。
公司的研发团队多年来一直从事高效换热器的研发工作,积累了丰富的实用经验。2008年公司被认定为“国家高新技术企业。