一套完整的热泵系统由热泵机组（又叫室外主机）、末端设备、输配系统和控制系统四部分组成。其中，热泵机组以压缩机为主，同时包括换热器、蒸发器、电子膨胀阀等零部件，是整个系统的核心设备。它遵循蒸气压缩的逆卡诺循环原理，低压冷媒汽化从空气、水源或土壤中吸收热量（热交换过程），经过压缩机的压缩变为高温高压气体，随后在换热器中液化释放大量热量，从而达到加热的效果（冷媒-水换热过程）。而冷却后的冷媒经电子膨胀阀释放压力后，又成为低压的液态，进入下一个循环。如此循环往复热泵机组就能提供源源不断的热水。热泵产生的热水通过输配系统（包括水泵、缓冲水箱、水管、分集水器等）与各种末端设备（包括风机盘管、地暖、散热片等）相连，就能解决生活热水、采暖等问题。
制热系数COP是衡量热泵性能的重要指标
由以上工作原理可知，热泵通过消耗少量电能带动冷媒的循环（“汽化-液化”），整个循环过程是能量转移的过程（从空气、水、土壤中收集并转移到水中），不是能量转换的过程（没有通过电加热元件加热热水）。这是热泵与电加热装置、燃气锅炉的本质区别，也是热泵高效节能的所在，它能够提供的热量超过自身所消耗的电能。制热系数COP是衡量热泵性能的重要指标，COP=制热量/输入功率。
压缩机：中低端产能充裕，高端依赖进口
热泵机组的“心脏”，技术含量高压缩机在很大程度上决定着热泵机组的性能以及整套产品的使用效果。热泵机组中，压缩机负责带动冷媒的循环流动，每完成一次循环，热泵机组就借助冷媒的蒸发吸热、冷凝发热完成一次热量转移。即若假定冷媒的单位“载热量”恒定，则压缩机的运行效率越高，冷媒的流动速度越快，热泵机组从空气中获取的热量也就越多。
热泵采暖市场兴起，涡旋压缩机优先受益
热泵常用的压缩机有转子压缩机和涡旋压缩机。两者的区别主要在于压缩机在不同运行功率下的能效比。涡旋压缩机在高速高负荷运转时能效高，而在低速低负荷运转时能效衰减明显，低于转子压缩机。转子压缩机则在高速和低速运转时能效变化都不大，故通常用于小功率产品。因而业内3HP以下一般采用转子式压缩机，成本更低；3HP～10HP一般采用涡旋式压缩机，效率更高。根据中国节能协会的数据，2021年国内热泵压缩机销量约365.7万台，同比+16.4%。分品类看，2021年转子压缩机290万台，同比+15.6%，市场占比79.3%；涡旋压缩机75.5万台，同比+22%，市场占比20.6%。转子和涡旋压缩机占到国内热泵压缩机市场的99.9%。
两种压缩机适用不同的应用领域。热泵可用于采暖、热水和烘干等领域，涡旋压缩机更适合高负荷低衰减的应用场景，所以它主要应用于商用热水（如酒店热水供应）和采暖（如热泵两联供、区域供暖），而转子压缩机则通常用于家用热水（如空气能热水器），其次为家用采暖（如热泵热风机等）。
欧洲热泵采暖市场崛起，涡旋压缩机生产销售更加受益。2016-2020年欧洲涡旋压缩机总销量规模稳定在100万台左右，而2021年受到能源价格以及天然气价格增长影响，欧洲热泵产品热销，带动欧洲涡旋压缩机市场规模创下近五年新高，达到117万台，同比+21.9%；今年上半年德国、芬兰的热泵安装量分别同比+25%/+80%。
转子压缩机基本实现国产化，涡旋压缩机仍以外资为主
换热器：种类繁多市场分散，选型用料是关键
换热器又称热交换器，对热泵的制热和制冷都是必不可少的存在。换热器使热量由温度较高的流体传递给温度较低的流体，热泵机组中的蒸发器、冷凝器均属换热器，仅热量传递方向不同。制热模式下，冷媒从空气中吸收热量，在蒸发器中汽化，进而在冷凝器中液化快速放热。换热器按形状和结构又可分为管式换热器、板式换热器、扩展表面式（翅片管式、板翅式、管带式）换热器和再生式换热器等。其中，蒸发器大多采用翅片管式换热器，它主要由盘管和翅片组成。翅片主要作用为增加换热面积，往往盘绕在盘管表面，通常呈U型以适配壳体。同时，为加快空气流经蒸发器，提高换热效率，蒸发器前方还配有外机风扇。
冷凝器种类较多，通常采用板式换热器和管式换热器，两者各有优劣，根据应用场景来选型配置即可。管式换热器的结构坚固、处理能力大、适应性强、生产成本较低，并且在高温高压下也能适用，故被广泛应用于泳池热泵、商用热水热泵、我国北方工程采暖热泵等。而板式换热器的优势为：1）结构紧凑，单位体积内的换热面积是管式的2~5倍，实现同样换热量的体积只需管式换热器的1/5左右，占地面积小；2）换热系数高，流体在板式换热器内三维流动，换热效率通常被认为是管式换热器的3-5倍。故板式换热器尤为适合家用场景，譬如国内的热泵两联供产品。
2021年国内热泵换热器市场规模约26.8亿元，同比+34%。其中翅片换热器约16.2亿元，市场占比58%，其次是管式换热器8.4亿元，市场占比34%。不过需要指出的是，板式换热器在我国南方采暖市场的应用广泛，受益于下游应用市场规模的增长，板式换热器的发展前景广阔。
水泵：技术门槛相对偏低，国产化替代进行时
在品牌方面，外资品牌占据市场尤其是零售渠道主要份额，而国产循环泵主攻中低端市场和工程采暖市场。以国内市场为例，根据产业在线数据，重点布局零售渠道的热泵两联供产品主要选用丹麦格兰富和德国威乐的循环泵，2021年合计占热泵两联供这一细分市场近70%市占率。而在工程采暖市场和中低端市场，整机厂商或渠道安装方的成本敏感度较高，通常选用国产品牌，如新沪、新界、凯泉、南方、利欧等。
根据产业在线数据，今年上半年国内热泵行业销售规模近72亿元，同比+29.5%。其中内销市场规模37亿元，同比+6.8%；外销市场规模35亿元，同比+68.2%。2021年以来出口市场持续高增长，逐渐成为产业发展的新动能。
国内市场：从政策红利转向需求驱动，开启品牌化之路
处于早期发展阶段，结构性增长为主
从应用市场看，2022H1国内采暖市场表现相对亮眼。上半年国内热泵销售规模37.4亿元，同比+6.8%。其中采暖市场（户式采暖、商用采暖）10.8亿元，同比+22.7%。从近几年的发展来看，采暖在行业中的份额呈明显扩大趋势。中国节能协会的一组数据显示，2015年采暖市场的份额约6%，热水市场占据主导地位。但是到了2021年，采暖市场份额已经反超热水市场，达到49.7%。
品牌格局分散是阶段性现象，洗牌在所难免
3）家用采暖：需求导向，产品驱动。家用采暖按区域分为南方采暖和北方采暖两大类。由于北方集中供暖系统发达，故北方采暖市场主要受北方煤改电政策的驱动，且以工程招标形式居多。而南方采暖市场的成长逻辑主要为消费升级，以“舒适性”为最大买点，本质上是2C业务。从产品来看，北方采暖市场以热泵热风机为主，其次为大功率（8HP以上）的户式水机；而南方采暖市场则以小功率（8HP以下）的热泵两联供机组（户式水机和天氟地水）为主。2021年热风机19亿元，同比+3.6%；户水煤改电9.21亿元，同比-6%；户水零售28.94亿元，同比+41%；天氟地水10亿元，同比+42%。2021年户水零售、天氟地水的市场规模总和首次超过热风机和户水煤改电之和。
两联供零售市场成为目前行业中较具增长潜力的细分市场，2020年行业出现品牌扩容。据艾肯网的统计，2021年入局热泵两联供的主流品牌多达26个，覆盖欧美、国产、日韩和合资。从品牌格局来看，美系四大品牌（约克、开利、特灵、麦克维尔）在热泵两联供市场上仍占有主导地位。这主要是因为美系品牌推动户式水机在国内的小型化发展，符合以商品房为主的国情。
出口市场：OEM代工为主，格局相对分散
短期看，承接欧洲外溢需求，整机厂商迎来发展小高峰
22H1欧洲热泵市场逆势增长，设备组件紧缺。持续的俄乌冲突让欧洲国家深陷能源危机与高通胀，经济活动连续遇冷。然而，2022年上半年欧洲热泵市场逆势崛起，取得新突破。根据德国、芬兰等国热泵协会公布的数据，2022H1德国、芬兰的热泵安装量分别同比+25%/+80%。而在此之前，2021年欧洲热泵市场再度开启高增，在21个国家售出218万台热泵机组，同比+35%，安装量创出历史新高。
由于需求旺盛，本土产能和安装能力有限的情况下，根据欧洲热泵协会，当下欧洲热泵的交付安装需要排队2个月甚至更长。同时，欧洲热泵协会于今年7月初的报告中指出，本土产能和安装能力是热泵普及的首要瓶颈。欧洲市场一直是中国热泵出口的最主要目的地，中国产业链直接受益。根据欧洲热泵协会，一方面，欧洲热泵市场中的大量中小企业供应能力有限，仅能满足其所在国的部分需求；另一方面，一些较大跨国欧洲企业产能也明显小于亚洲竞争对手，仅能部分满足欧洲国家（欧盟和非欧盟）需求。因此急需中国优质热泵企业来弥补供需缺口。根据海关数据，2020-2021年间，欧洲国家都是最重要的中国热泵产品出口目的地，其中法国占比最高。
中长期看，加速产业化进程，看好全球份额提升和高端零部件的国产化替代
加快推广热泵、提升供热的电气化水平不仅是缓解欧洲今年冬季取暖压力的关键，更是在中长期内推动欧洲能源结构转型的重要一环。今年3月3日，IEA在《减少欧盟对俄罗斯天然气依赖的10点计划》中提出“加快热泵替代燃气锅炉”等建议，通过将当前欧盟热泵的安装率提高一倍来加快热泵普及进程，预计第一年额外节省20亿m3的天然气使用量。
根据欧盟热泵协会(EHPA)的预测，2026年，欧盟热泵市场规模将超过150亿美元，热泵销量较2021年将实现翻倍，超过400万台；2031年，欧盟热泵销量预计达到1400多万台，2022-2031年CAGR将达到15%。根据IEA的场景测算，住宅建筑中的供暖电气化份额将从2015年的4%左右增加到2030年的12%左右，2050年的最大比例将达到34%，在服务业，这一比例将从2015年的12%左右上升到2030年的29%左右，2050年的最大值约为51%。中长期看，在欧洲订单的加持下国内热泵的产业化进程将全面加速，我们认为投资主线有两条：1）中国制造抢占欧洲市场，拥有海外OEM/ODM客户资源的企业将持续受益；2）零部件国产替代，其中以涡旋压缩机为代表的核心零部件的国产化率提升空间较大。