机器节能降耗建议：机械设备行业专题研究
机器节能降耗建议：机械设备行业专题研究根据 2022 年 6 月 23 日工业和信息化部、发展改革委、财政部、生态环境部、国资委、市 场监管总局等六部门联合发布的《工业能效提升行动计划》，主要围绕以下几个方面展开： 1）大力提升重点行业领域能效：推进重点行业节能提效改造升级；重点领域能效提升绿 色升级，主要指绿色数据中心建设；推进跨产业跨领域耦合提效协同升级； 2）持续提升用能设备系统能效：围绕电机、变压器、锅炉等通用用能设备，持续开展能 效提升专项行动，加大高效用能设备应用力度，开展存量用能设备节能改造。 3）统筹提升企业园区综合能效：推动工业企业、工业园区加强全链条、全维度、全过程 用能管理，协同推进大中小企业节能提效，系统提升产业链供应链综合能效水平； 4）有序推进工业用能低碳转型：加强用能供需双向互动，统筹用好化石能源、可再生能 源等不同能源品种，积极构建电、热、冷、气等多能高效互补的工业用能结构。 5）积极推动数字能
（报告出品方：华泰证券）
工业节能产业链梳理工业节能设备主要包括工业动设备以及余热利用设备。其中工业动设备的节能以节能电机 和压缩机为主，余热利用设备主要包括余热锅炉以及热泵等。工业节能下游应用领域较为 广泛，主要包括能耗较大的钢铁、有色、石化、建材制造业等行业。
“十二五“以来我国加大工业绿色发展，成果显著。2000 年以来中国能源消费进入快速增 长阶段，2005-2021 年中国累计消耗能源约 683 亿吨标煤，2021 年能源消费 52.4 亿吨标 准煤，约占全球的四分之一，煤炭消费占全球的一半以上。随着工业结构调整及国家节能 减排的力度不断加大，我国工业绿色发展成效显著。“十五”期间能源消耗增长 12.5%， “十一五”、“十二五”、“十三五”15 年间能源消耗年均增速显著放缓，分别为 6.7%、3.8% 和 2.8%。
“十四五”是我国应对气候变化、实现碳达峰目标的关键期和窗口期，也是工业实现绿色低 碳转型的关键五年。2021 年 7 月 1 日，国家发改委发布《“十四五”循环经济发展规划》， 提出节能目标：到 2025 年，单位 GDP 能源消耗比 2020 年降低 13.5%。“十二五”、“十 三五”规模以上工业单位增加值能耗分别下降 28%、16%， 2021 年下降 5.6%。根据国 家统计局数据，2020 年全国万元工业增加值能耗为 1.06 吨标准煤，与 2010 年的 1.59 吨 标准煤相比下降了三分之一。预计 2022-2026 年国内工业领域年节能量将超过 2000 万吨 标准煤以上，较 2019~2021 年平均 1600 万吨标准煤的节能量增长 25%。
“十四五”时期，制造业用能需求将刚性增长，制造业能耗控制压力仍然较大。2020 年 制造业占我国能源消费总量的 55.6%，电力、采掘业分别占我国能源消耗的 10.7%、 5.3%。生活能源消费和交通运输业耗能分别占比 12.9%和 8.3%，其余 12%的能源被建筑 业、农业、餐饮住宿等行业所消耗。
具体的子行业来说，钢铁、化工、建材、石化、电力、有色、煤炭、纺织等八大重点耗能 行业的年耗电量占据了工业行业耗电量的 80%以上。
从能源消耗的种类上来看，我国工业耗能主要包括三大类：煤炭、石油以及电力。以 2021 年的数据为例，其中工业煤炭消费量占我国煤炭消费总量超过 80%，工业耗电占我 国用电总量超过 70%，工业石油消耗量也达到了我国石油总消耗的三分之一以上。近年来， 在国家工业节能的战略方针下，工业用电占比由 2003 年的 73%下降到 2020 的 67%，但 工业煤炭消耗量仍然居高不下。
电力供需紧张或将成为常态，工业企业迫在眉睫的是实现自身的能耗优化和整体的转型升 级。随着电力供需紧张，燃料成本居高不下，高频率的月度交易电价近期也创出新高，但是 受限于 20%的涨跌幅限制，难以更加有效调动发电厂积极性。在这种情况下，广东暂时取消 现货交易天花板，希望通过价格波动区间更大的现货交易激发火电厂还可以调度的电量。 2022 夏季用电高峰受高温及干旱影响电力硬缺口彰显，未来源/网/荷/储投资力度预计会进 一步加大以夯实新型电力系统的安全与稳定。根据中电联预测，今年除川渝外，贵州/湖南 /江西/安徽等地用电紧张，明后年河南/湖北也有较大压力。随全球极端天气情况频发和冬 季到来，供热需求有望继续提升，能源紧张可能继续发酵。
根据 2022 年 6 月 23 日工业和信息化部、发展改革委、财政部、生态环境部、国资委、市 场监管总局等六部门联合发布的《工业能效提升行动计划》，主要围绕以下几个方面展开： 1）大力提升重点行业领域能效：推进重点行业节能提效改造升级；重点领域能效提升绿 色升级，主要指绿色数据中心建设；推进跨产业跨领域耦合提效协同升级； 2）持续提升用能设备系统能效：围绕电机、变压器、锅炉等通用用能设备，持续开展能 效提升专项行动，加大高效用能设备应用力度，开展存量用能设备节能改造。 3）统筹提升企业园区综合能效：推动工业企业、工业园区加强全链条、全维度、全过程 用能管理，协同推进大中小企业节能提效，系统提升产业链供应链综合能效水平； 4）有序推进工业用能低碳转型：加强用能供需双向互动，统筹用好化石能源、可再生能 源等不同能源品种，积极构建电、热、冷、气等多能高效互补的工业用能结构。 5）积极推动数字能效提档升级：充分发挥数字技术对工业能效提升的赋能作用，加速生 产方式数字化、绿色化转型； 6）持续夯实节能提效产业基础：着力提升节能技术装备产品供给水平，大力发展节能服 务。
重点行业领域：重点关注绿色数据中心建设重点行业：关注钢铁/石化化工/有色/建材节能技术
《工业能效提升行动计划》（2022.06.23）推进重点行业节能提效改造升级：石化、化工、 电力、钢铁、有色、建材六大行业的能耗量超过工业总能耗的 80%，是工业节能针对的重 点行业。深入挖掘钢铁、石化化工、有色金属、建材等行业节能潜力，推进技术工艺升级， 推动能效水平应提尽提，实现行业能效稳步提升。
关注绿色数据中心建设，制冷系统节能是 IDC 降低能耗的关键之一
关注重点领域-绿色数据中心节能改造。《行动纲要》规划到 2025 年，新建大型、超大型 数据中心电能利用效率（PUE，指数据中心总耗电量与信息设备耗电量的比值）优于 1.3。 温控设备是数据中心的用电大户，是降低 PUE 的关键所在。根据 2021 年 12 月，国家发 改委等联合印发《贯彻落实碳达峰碳中和目标要求推动数据中心和 5G 等新型基础设施绿 色高质量发展实施方案》中“鼓励使用高效环保制冷技术降低能耗。支持数据中心采用新 型机房精密空调、液冷、机柜式模块化、余热综合利用等方式建设数据中心”，关注机房 温控节能产品。 IDC 能耗部分主要包括 IT 设备、制冷系统、供配电系统等。根据中数智慧研究院 2019 年 发布的《数据中心间接蒸发冷却技术白皮书》中列举的某典型 IDC 能耗构成，当 PUE 为 1.92 时，该数据中心的 IT 设备能耗占比为 52%；制冷系统的能耗占比为 38%，占据非 IT 设备中的较高比例；当 PUE 为 1.3 时，该数据中心的制冷系统的能耗占比为下降到 18%。 因此当 IDC 考虑节能减排，且无法升级 IT 设备时，制冷系统是首先需要考虑的因素，即 实现制冷系统的节能是实现 IDC 节能的核心途径之一。 随着政策面对 IDC 能耗指标的持续趋严， IDC 传统制冷系统如风冷空调、冷冻水自然冷等 方案因能耗较高问题面临转型。据工信部数据，采用间接蒸发冷却、液冷方案的 PUE 值 可分别达 1.13、1.08，而传统风冷解决方案 PUE 值为 1.55。
我们认为以液冷、间接蒸发冷却为代表的 IDC 新型节能制冷技术渗透率有望快速提升： 1）蒸发冷却：蒸发冷却是一种利用水分蒸发制取冷量的高效冷却方式，凭借对自然冷源 的充分利用减少了对电能的消耗。蒸发冷却技术可分为直接蒸发冷却、间接蒸发冷却等， 其中间接蒸发冷却是指借助非接触式换热器冷却待处理空气，过程中空气含湿量不变。目 前腾讯、字节跳动等厂商已引入间接蒸发冷却技术，根据字节跳动发布的 2020 年企业社 会责任报告，字节跳动采用间接蒸发冷却技术，将传统数据中心 PUE 降至 1.14，低于行 业均值。 间接蒸发冷却法具备较高经济性。根据《数据中心间接蒸发冷却技术白皮书》中的测算， 某河北数据中心总热负荷为 17 600kW，其采用传统水冷离心机组进行制冷，单位冷量初 始投资成本约 3 000 元/kW，对应初期投资总成本为 5 280 万元，该系统全年能效比 （AEER）为 4.5；当采用间接蒸发冷却设备时，单位冷量初始投资成本约 5 000 元/kW， 对应初期投资总成本为 8 800 万元，系统 AEER 可提升至 10.1。相较于传统制冷系统，间 接蒸发冷却系统凭借较高 AEER 每年可节约用电 1 900 万度，对应每年节省电费 1 520 万 元，此外叠加水费等方面的节省，约 2.2 年可实现初始投资成本差额的收回。以系统使用 寿命均为 10 年计算，相较于传统冷却，间接蒸发冷却系统全生命周期可节省成本共计 1.3 亿元。
定量测算：我们根据公式“IDC 间接蒸发冷却系统市场空间=年度 IDC 机架增量*单机架平 均功率*间接蒸发冷却技术渗透率*单位冷量投资额”进行定量测算，我们假设： 1、 年度 IDC 机架增量方面，据 CDCC 于 2020 年 8 月的统计，2020~2022 年国内规划 新增机柜总数约 254 万架，我们认为 2020 年受新冠疫情影响施工进度，部分机架推 迟至 2021 年上架，我们假设 2020、2021、2022 年新增机架数量分布为 80、89、85 万架； 2、 老旧数据中心替换需求方面，据 IDC 数据，2019 年我国约有 48.0%的数据中心 PUE 大于 1.8，我们假设这部分高能耗数据中心在 2025 年前改造完毕，且新增数据中心均 符合能耗要求，即每年约有 25 万机架有改造需求。 3、 间接蒸发冷却技术渗透率方面，根据 CDCC 统计数据，2019 年间接蒸发冷却系统在 新增数据中心渗透率约为 10%，我们假设 2020-2022 年间接蒸发冷却技术渗透率分 别提升至 15%、20%、28%（假设在碳中和政策驱动下，2022 年渗透加速）； 4、 单位冷量投资额方面，根据《数据中心间接蒸发冷却技术白皮书》中的数据，IDC 间 接蒸发冷却制冷系统初始投资额约 5000 元/kW。我们假设未来随着技术成熟度的持续 提升，初始投资成本保持 3%的年降幅。 根据以上假设，我们测算出 2019 年国内 IDC 间接蒸发冷却系统市场规模约 28.8 亿元，受 益于间接蒸发渗透率提升、IDC 单机架平均功率提升等因素，至 2022 年国内 IDC 间接蒸 发冷却系统市场规模有望提升至 79.2 亿元，对应 2020~2022 年 CAGR 为 40.1%。
2）液冷：液冷是指使用液体取代空气作为冷媒，为发热部件进行换热，带走热量的技术。 液冷数据中心是指应用液冷技术和液冷服务器等设备的数据中心，与传统风冷服务器相比， 液冷服务器的热量导出方式不同。根据 OFweek 数据，相对于传统风冷技术，液冷技术热 量带走更多，同体积液体带走热量是同体积空气的近 3000 倍，液体导热能力是空气的 25 倍。节能方面，液冷系统约比风冷系统节省电量 30％~50％。目前国内厂家如阿里、华为、 中科曙光等均已在数据中心中引入液冷技术。根据 2020 年 9 月 IDC 圈报道，阿里巴巴在 杭州的首座超级数据中心正式投入使用，该数据中心是目前为止全球规模最大的全浸没液 冷数据中心，与传统数据中心相比每年可节省用电 7 000 万度。 根据赛迪顾问数据，以液冷数据中心对传统市场进行替换作为市场规模测算基础，结合华 为、阿里巴巴和中科曙光对液冷数据中心的替换率调查，保守测算出 2019 年中国液冷数 据中心的市场规模为 261 亿元，乐观估计为 351 亿元，赛迪顾问预测 2025 年我国液冷数 据中心的市场规模将破 1200 亿元。
未来数据中心以大型和超大型数据中心建设为主，关注领先企业英维克的规模提升。根据 ICT research 统计数据，国内机房温控设备市场前 10 厂商中，中国企业从 2016 年 4 家， 市场占比 33.7%，上升到 2019 年的 7 家，市场占比为 54.1%。英维克是国内机房温控行 业巨头，未来有望享受机房温控市场规模提升，国产化双重红利。
用能设备：关注电机/变压器/锅炉/压缩机技术创新和进口替代《工业能效提升行动计划》（20220623）指出：围绕电机、变压器、锅炉等通用用能设备， 持续开展能效提升专项行动，加大高效用能设备应用力度，加强重点用能设备系统匹配性 节能改造和运行控制优化。到 2025 年，新增高效节能电机占比达到 70%以上，新增高效 节能变压器占比达到 80%以上。 “双碳”目标下，国内节能市场有望迎来较快发展，根据中研普华产业研究院，预计 2026 年国内工业节能产品市场规模达 2860 亿元。2021 年国内工业节能产品市场规模预 计为 1655 亿元，预计到 2026 年国内工业节能产品市场规模为 2860.68 亿元，年均增长 率 10.32%。
高效节能电机：强制能效标准提高，中国全面进入 IE3 高效电机时代
电机及压缩机在总耗电量中的比重达到 50%以上，是工业动设备节能改造的重点。根据国 际能源署的数据，电机耗电量占总耗电量的 50%以上。按 2021 年全国发电总量 83128 亿 千瓦时计算，则电机和压缩机的年耗电量为 41564 亿千瓦时以上。目前，我国电机的运行 效率却比国际先进水平低 10-20%，节能潜力较大。
电机作为工业设备的“心脏”，2020 年中小型电机用电量占工业用电量的 60%以上。 2011~2020 年，我国工业电机产量呈现波动的态势，2018 年，全国工业电机产量为 26971.1 万千瓦，同比下降 5.14%，为近年来最低值，2019~2020 年行业产量快速回暖， 2020 年全国工业电机产量为 32334.1 万千瓦，同比增长 10.24%。
2021 年 6 月 1 日，电机新国标开始实施，中国全面进入 IE3 高效电机时代。电机新国标 实施后，IE3 效率将成为中国最低的三相异步电动机能效限定值（三级能效）。根据中国标 准化研究院测算，如果中小型电机效率全部从 IE2 提升到 IE3，全国年节电量可达 900 亿 千瓦时，仅生产过程即可减少 5960 万吨碳排放。2021 年 11 月 22 日工信部和市场监督管 理总局联合发布《电机能效提升计划（2021~2023 年）》，到 2023 年，高效节能电机年产 量达到 1.7 亿千瓦，在役高效节能电机占比达到 20%以上，实现年节电量 490 亿千瓦时， 相当于年节约标准煤 1500 万吨，减排二氧化碳 2800 万吨。
政策助推高效节能电机应用，根据能效提升规划，到 2023 年在役高效节能电机占比达到 20%以上，到 2025 年，新增高效节能电机占比达到 70%以上。根据 ZION Market Research 披露的数据，2019 年全球工业电机市场规模为 1184 亿美元。2020 年，在全球 降低能耗的背景下，欧盟及法国、德国等国家地区推出高效节能的政策，推动全球工业电 机行业加速发展，2020 年全球工业电机市场为 1494 亿美元。2012~2021 年，我国工业电 机行业规模由 2099.3 亿元增长至 3501.3 亿元，复合增速 5.15%。根据《电机能效提升计 划（2021-2023 年）》提出的规划，到 2023 年在役高效节能电机占比达到 20%以上。根 据《工业能效提升行动计划》：到 2025 年，新增高效节能电机占比达到 70%以上。
中国工业电机行业市场参与者数量众多，竞争激烈，以高效节能电机为代表的高端市场被 国外企业占据。第一梯队为以西门子、ABB 为代表的外资工业电机品牌生产商。外资企业 工业电机产品应用集中于起重、冶金、建材、机床和食品饮料等中高端项目型市场中，企 业拥有成熟的生产线，产品覆盖功率范围广。第二梯队以汇川、台达、英威腾、合康新能 为代表的中国本土工业电机品牌生产商和部分如日立、东芝等日系品牌。各生产厂商侧重 于不同的生产领域，如英威腾专注于起重机械、金属拉丝、煤炭行业，汇川专注于电梯和 注塑机市场。第三梯队为以中小企业为主的中国本土工业电机生产商，多分布于珠江三角 洲、长江三角洲等区域，该类企业所生产工业电机产品价格低廉，产品同质化严重，产品 稳定性差。
国内企业中，卧龙控股在小型和大中型交流电机中占据领先的市场地位。国内小型交流电 机供给主要以卧龙控股为主，2021 年，卧龙控股小型交流电机产量为 5436.4 万千瓦，远 超其他企业。此外，安徽皖南以及山东华力小型交流电机产量也在 1000 万千瓦以上水平， 两者分列二三位。在大中型交流电机领域，卧龙控股保持领先地位，到 2021 年，全国仅 有卧龙控股一家大中型交流电机产量破千万千瓦的企业，总产量为 2311.21 万千瓦；上海 电机以及佳木斯电机紧随其后，产量分别为 866.2 万千瓦和 806.3 万千瓦。
应用案例：欧佩德伺服电机节能系统有限公司提供的江门明星纸业制浆设备节能改造项目， 年节约标准煤达 0.044 万吨。根据工信部《国家工业节能技术应用指南与案例（2021）》 之五——重点用能设备系统节能提效技术，项目具体情况为：1）用户用能情况：江门明 星纸业制浆生产线平均每立方浆能耗为 2.162 千瓦时；2）实施内容及周期：在 11 台总功 率为 1443 千瓦电机上配备伺服电机智能控制系统。实施周期 15 天；3）节能减排效果及 投资回收期：改造完成后，平均每立方浆能耗由原来的 2.162 千瓦时下降到 1.7613 千瓦 时，节能率为 21.79%，设备负载率为 75%，系统每天开机时间为 20 小时，每年运行时 间为 300 天，年节约标准煤 0.044 万吨，年减排 CO20.12 万吨。该项目综合年效益合计 84.89 万元，总投入 144 万元，投资回收期 1.7 年。
压缩机：关注磁悬浮、气悬浮等节能高效新技术的应用
空气压缩机：节能空间广阔，高端市场被国外领先企业占据，国内企业成长空间较大
据压缩机网，空压机 2021 年用电量约占社会总发电量的 10%左右，通过各种节能方式有 望将空压机的能源利用效率提升 15%-25%，以 2021 年社会总发电量 83128 亿千瓦时计 算，空压机的节流能带来 1272~2120 亿千瓦时电量的节省，如工业度电成本以 0.65 元/千 瓦时计算，每年可节约成本 826~1378 亿元电费。
2016 年以来，我国空气压缩机产量呈现逐年增长态势，预计 2021 年我国空气压缩机市场 规模可以达到 605.54 亿元。根据观研报告网发布的《中国空气压缩机行业现状深度分析 与发展趋势预测报告（2022-2029 年）》显示，2019 年我国空气压缩机累计产量为 3.93 亿 台，同比增长 4.37%;2020 年我国空气压缩机累计产量为 4.08 亿台，同比增长 3.82%。 2022 年 1-3 月，我国空气压缩机累计产量为 1.04 亿台。行业节能改造需求将持续提升吗， 估计 2021 年我国空气压缩机市场规模可以达到 605.54 亿元。
活塞式压缩机逐渐被螺杆式压缩机和离心式压缩机取代。螺杆式压缩机可靠性高、运转平 稳、操作简单，在余热余压回收、制冷行业具有优势。离心式压缩机流量大、功率大、无 油、排气均匀，但不适合大压力场合，在石油、化工电力等行业有广泛应用。活塞式压缩 机技术难度和成本更低，但是活塞式压缩机具有惯性大，排气不连续易产生压力脉动等问 题，近几年在部分领域逐渐被螺杆式压缩机和离心式压缩机取代。 根据 Technavio 数据，2016 年全球空气压缩机市场规模为 426 亿美元，2021 年为 530 亿 美元。据《中国通用机械工业年鉴(2020)》数据，2019 年我国主要空压机厂商共生产一般 动力用容积式空压机 161.79 万台，其中，螺杆空压机 50.57 万台，微小型活塞式空压机 109.13 万台，离心式空压机 1010 台，活塞式空压机和螺杆空压机分别占有 67.5%和 31.3%。离心压缩机未来进口替代空间较大。
进出口方面，我国空气压缩机净出口规模逐年增大，出口产品附加值逐年增加，仍有进步 空间。数据显示，2021 年我国空气压缩机行业进出口总额为 28.46 亿美元，其中出口额为 21.67 亿美元，进口额为 6.87 亿美元，实现贸易顺差 14.73 亿美元。从进出口单价来看， 我国空气压缩机出口市场上主要以低端产品为主，而进口中以高端空气压缩机产品为主， 出口平均单价均小于进口平均单价，随我国空压机中高端领域进口替代进程以及出口空压 机均价的提升，2021 年进口均价/出口均价为 2.5，工业附加值增加，但仍有较大的进步空 间。
海外企业占据我国高端压缩机市场，中低端产品市场竞争激烈，设备节能改造促进进口替 代进行。我国空压机市场竞争格局为：1）第一梯队：国际企业为主，主要包括瑞典阿特 拉斯、爱尔兰英格索兰、美国加顿丹佛、美国寿力，进入空压机市场时间较长，已经在专 有产品、专有技术实现了部分市场垄断，在高端市场处于优势地位；2）第二梯队：国内 优质空压机企业，包括开山股份、东亚机械等，已经具有较强研发设计和加工制造水平， 凭借价格优势和售后服务实现了对外资产品的部分替代，并持续冲击高端市场，其中节能 改造将成为中国企业进军空压机高端市场的有力手段；3）第三梯队：众多不具备螺杆主 机设计生产能力，仍以组装生产为主的中小企业，依靠激烈的价格战来争夺市场份额。 我国空气压缩机行业市场集中度低。根据前瞻产业研究院的数据，2020 年，国内企业中 开山股份市场份额最大，企业空气压缩机业务销售收入占市场总销售额的 2.34%，其次是 汉钟精机，空气压缩机业务销售额占比为 1.37%;东亚机械市场空气压缩机市场销售额占据 第三席位，占比为 1.22%。
相较国外领先企业，国内空压机企业市场规模较小，成长空间较大。2021 年瑞典阿特拉 斯压缩机业务收入规模为 373 亿元人民币，爱尔兰英格索兰流体机械类业务（泵类、鼓风 机、压缩机）和电动工具等业务合计收入约 277 亿元人民币；产品布局方面，国外领先公 司已经实现了各类压缩机的全面布局。国内空压机领先企业中，2021 年开山股份/东亚机 械/鲍斯股份压缩机业务收入分别为 22.66/7.62/9.49 亿元，产品布局上在高端的无油压缩 机、离心压缩机上有所缺失，与全球龙头相比仍然有较大的成长空间。
制冷压缩机：大冷量商用发展提速，磁悬浮/气悬浮新技术带来节能空间
制冷压缩机种类较多，目前基本形成了“家用低功率场景转子式、活塞式为主，轻商场景 涡旋式为主，大中型商业领域涡旋式、螺杆式、半封式活塞差异化竞争、特大型商业和工 业场景离心式为主”的市场格局。其中大型工商制冷场景主要为石油化工、食品加工处理 及冷库三种应用场景，开启活塞式、开启螺杆式和离心式三种压缩机形成了差异化竞争的 格局。螺杆压缩机具有经济性强、易损件少、故障率低、稳定性好、维护简单等优势，应 用范围更广。
我 国 商 用 制 冷 压 缩 机 （ 3HP 以 上 ） 市 场 规 模 稳 定 增 长 ， 2018-2021 年 总 销 售 额 CAGR=8.61%。根据中商产业研究院的数据，我国商用制冷压缩机（3HP 以上）总销售 额从 2018 年的 189.24 亿元增长至 2021 年的 242.44 亿元，复合增长率为 8.61%；总销 量从 2018 年的 839.98 万台增长至 2021 年的 1131.78 万台，复合增长率为 10.45%。根 据中商产业研究院的数据，预计 2022 年中国商用制冷压缩机（3HP 以上）销售额将达到 263.31 亿元，销售总量达到 1250.05 万台。 从压缩机的种类来看，涡旋压缩机占商用制冷压缩机（3HP 以上）市场份额最大。2021 年，涡旋压缩机、转子式压缩机、活塞式压缩机、螺旋式压缩机、离心式压缩机市场销售 总额分别为 100.69 亿元、61.04 亿元、14.61 亿元、30.07 亿元和 36.03 亿元，涡旋压缩 机占商用制冷压缩机（3HP 以上）市场份额最大，居五大商用制冷压缩机之首。2021 年， 涡旋压缩机、转子式压缩机、活塞式压缩机、螺旋式压缩机、离心式压缩机市场销售量分 别为 455.77 万台、650.85 万台、15.99 万台、7.22 万台、1.95 万台。
竞争格局：高端节能产品被海外企业占据，国产企业已经切入，节能改造的升级将进一步 促进中国产品进口替代。涡旋、螺杆、离心压缩机等产业附加值以及技术门槛更高的压缩 机主要被海外企业占据，代表性企业包括瑞典阿特拉斯科普柯、爱尔兰英格索兰、美国丹 佛斯、美国寿力等，部分中国企业已经切入该市场。从财务表现来看，国内企业收入规模 仍不大，但已经呈现出较为明显的盈利能力优势。 国内企业在商用制冷领域螺杆压缩机领域已具备较强研发及制造能力。应用于冷冻冷藏领 域的主要为半封螺杆式压缩机，国内企业部分具备较强研发及制造能力，已经有较深入的 布局，并对海外企业实现了一定的国产替代其中，包括汉钟精机（002158 CH）、比泽尔 （未上市）、复盛集团（未上市）、鲍斯股份（300441 CH）等均有较强的竞争力。 应用于工业领域的主要为开启螺杆式压缩机，大型低温制冷场景竞争较为充分，用户对于 系统稳定性、可靠性有更高要求。
磁悬浮压缩机技术可实现节能 50%以上，进入产品推广阶段。磁悬浮高速压缩机将机械轴 承替换成电磁轴承，从接触、摩擦转变成不接触、不摩擦，磁悬浮高速电机可谓是电机驱 动领域发展的极致，引领电驱动技术向着高速大功率方向发展。压缩机转轴在重力作用下 相对轴承发生偏心，进而与轴承内表面形成楔形间隙，当转轴在做高速旋转运动时，不断 将具有一定黏度的气体带入楔形间隙，而气体的不断进入使得气膜产生一定的压力，当轴 系转动达到一定转速时（起飞速度），气膜力足以平衡转轴载荷，具有刚度的气膜将轴系 浮起，使轴系在悬浮状态下工作，采用气体轴承的压缩机运行过程中无油、无摩擦。在磁 悬浮的工作状态下，从电能到机械能的转化效率极高，意味着在碳达峰碳中和的战略背景 下，该技术可以成为节能降耗的“排头兵”。
高效动压气悬浮离心压缩机关键技术入选工信部《国家工业节能技术推荐目录（2021）》， 可用于离心压缩机系统节能技术改造，该技术目前仍为研发阶段，无应用案例。根据工信 部《国家工业节能技术应用指南与案例（2021）》之五——重点用能设备系统节能提效技 术，技术提供单位为珠海格力电器股份有限公司，为研发类节能技术，尚无应用案例，预 计未来 3 年，推广应用比例可达到 4.5%，可形成年节约标准煤 5.4 万吨，年减排 CO2 14.96 万吨。
国内具备磁悬浮压缩机技术的公司包括：1）汉钟精机（002158）磁悬浮制冷离心机，目 前客户是传统离心机客户群。2017 年小量产，市场验证阶段；2）山科智能（300897）入 股江苏讯智捷能源环保有限公司，该公司主营磁悬浮离心鼓风机、磁悬浮 ORC 余热发电 机、磁悬浮制冷压缩机、磁悬浮空气压缩机、基于磁悬浮热泵的污泥低温干化系统，产品 主要用于污水处理、生物发酵等行业领域；3）金通灵（300091）磁悬浮产品主要应用于 污水处理、电厂氧化脱硫、工艺空气增压等领域。4）22 年 7 月，山东天瑞重工有限公司 发布了国内首台磁悬浮制冷压缩机。该磁悬浮制冷压缩机解决了传统冷水机组中的行业难 题，具有更高的能效比，实现节能 50%以上，噪音降低至 80 分贝以下，是引领制冷行业 向高效化、绿色化、智能化方向发展的迭代升级产品。5）伊利智慧健康产业园项目使用 顿汉布什自主研发的磁悬浮变频离心式冷水机组，采用磁悬浮技术和高速直驱技术，结合 数字变频技术，节能环保，达到双一级能效。
泵：节能改造及核心部件国产化促进泵业高端产品进口替代
泵：核心零部件和技术进口依赖性仍较高，节能改造有望促进高端产品进口替代
离心泵占我国泵产量的 90%以上。泵是输送流体或使流体增压的机械，主要用来输送水、 油、酸碱液、乳化液、悬乳液和液态金属等液体，也可输送液、气混合物及含悬浮固体物 的液体。按工作原理分为容积式泵、动力式泵和其他类型泵三类；容积泵是利用其工作室 容积的变化来传递能量;叶片泵是利用回转叶片与水的相互作用来传递能量，有离心泵、轴 流泵和混流泵等类型。我国离心泵产量占比 90%以上，被广泛应用于流程工业。 据中国通用机械工业协会数据，我国泵行业产量由 2012 年的 8502 万台增长至 2020 年的 18251 万台，期间年复合增长率为 10%；2020 年中国规模以上泵企合计主营业务收入达 1781 亿元，同比增长 5.6%；实现利润总额 140.38 亿元，同比增长 0.12%。
高端产品依靠进口，国产产品中核心部件的对外依存度依旧较高。 根据海关总署的数据， 2021 年我国泵进口金额为 48.29 亿美元，出口金额为 81.56 亿美元，出口金额大于进口金 额；但进口泵均价为 41.88 美元，出口均价为 1.79 美元，进口均价/出口均价比值达 23.40。 进口产品在国内泵行业中高端市场具有较强竞争力，国内泵相关设备已实现部分国产化替 代，但受制于核心技术研发周期、产品配套标准要求以及品牌影响力，部分重要核心部件 或技术仍旧依赖进口，国产化程度有待提高。如水力模型计算软件、复杂、特殊环境泵用 技术、轴承与密封等关键部件、微泵领域技术、供排水泵车液压系统等核心部件仍存在不 同程度依赖进口。
行业参与者较多，随着具有技术优势的企业进行并购扩张，离心泵行业呈现集中度提升的 趋势。全球泵行业市场主要份额由丹麦格兰富（TheGrundfosGroup）、赛莱默（Xylem）、 意大利佩德罗（PedrolloS.p.a.）、德国凯士比（KSBSE&Co.KGaA）、株式会社荏原制作 所（EbaraGoup）等行业领先企业占据。国内水泵行业中的上市公司主要从事民用泵产品， 如泰福泵业、大元泵业、凌霄泵业、君禾股份等。国内水泵行业的主要销售企业为国内、 外水泵传统企业，如株式会社荏原制作所（Ebara）、上海东方泵业（集团）有限公司、格 兰富集团（Grundfos）、南方泵业股份有限公司等。该等企业在国内主要销售离心泵，销 售额均超过 30 亿元。
真空泵：光伏、半导体下游需求驱动，真空泵高端产品进口替代仍有空间
真空泵是真空技术中最关键的设备种类广泛应用于光伏、半导体等多个领域。真空泵是真 空获得设备中的主要种类，用于获得、改善和（或）维持真空环境。按照工作原理的不同， 真空泵分为气体传输泵和气体捕集泵两大类。气体传输泵可以被进一步分为变容真空泵和 动量真空泵两类。气体捕集泵是使气体分子被吸附或冷凝而保留在泵内表面上的一种真空 泵，主要包括吸附泵、吸气剂泵、升华（蒸发）泵、吸气剂离子泵、低温泵等类型。真空 泵广泛应用于光伏、半导体、仪器制造、科学研究、制药、化工、食品、电子等多个领域。
从产量上来看，近年来我国真空泵产量持续下降。据中国通用机械协会数据，2020 年我 国真空泵产量为 526.64 万台，同比下降 24.40%。从全球真空泵应用领域来看，2019 年 半导体领域是规模最大的下游市场，占比 37%，规模约 17.3 亿欧元。2020 年以来真空泵 行业结构转型趋势明显，干式螺杆真空泵的出现替代了大部分油螺杆真空泵，在制药、医 疗器械、半导体行业均有应用。
2021 年我国进出口产品均价之比 10.44，高端产品进口替代仍有较大空间。根据海关总署 的数据，2021 年我国真空泵进口数量为 282.8 万台，进口金额为 10.49 亿美元，进口均价 为 364 美元；出口数量为 1175.5 万台，出口金额为 4.22 亿美元，出口均价为 34.88 美元。
光伏电池片的许多制作流程都需要在真空环境下完成，这就要求真空泵来抽取空气创造真 空环境。目前真空泵已经广泛应用于拉晶、PEVCD 和层压环节。
保守估计下，2021~2025 年光伏电池片制造环节、拉晶环节对真空泵的需求将从 44.5 亿 元增长到 79.2 亿元，年均增速 15.5% 核心假设： 1、每 GW 光伏组件装机量对应 80 台真空泵的需求； 2、真空泵的平均价格为 10 万元/台； 3、拉晶环节与电池片制造环节所用真空泵数量一致。 4、电池片制造环节技术更新每 5 年一次，对应存量更新率为 20%； 5、拉晶环节技术迭代每 10 年一次，对应存量更新率每 10%；
真空泵主要参与半导体制造工艺中的：单晶硅制造环节（拉晶工艺）、晶圆加工环节、封 装测试环节。在晶圆加工环节中除了 CMP 与金属化环节不需要真空泵，其他环节均需要 真空泵。在封装测试工艺中真空泵则主要用于模塑环节。从半导体行业的清洁制程到严苛 制程，公司具有相应产品进行覆盖。
我们测算，半导体行业真空泵市场需求约为 80-120 亿元/年 关键假设： 1）8 寸晶圆厂每一万片/月产能需要 200 台真空泵，12 寸晶圆厂每一万片/月产能对应 500 台真空泵； 2）真空泵存量更换率为 20%； 3）真空泵平均单价为 10-15 万元。 最终测算结果：在国内晶圆代工产能紧缺的情况下，晶圆厂产能将会持续扩张。
全球真空领域的主要公司有 Edwards（英国，被 Atlas 收购）、PfeifferVacuum（普发，德 国）、Ebara（荏原，日本）、Kashiyama（坚山工业，日本）等，其中 Atlas、Pfeiffer、 Ebara 均为上市公司，这几家龙头公司均为成立多年的百年企业，在激烈的行业竞争中脱 颖而出，技术实力雄厚。国内主要企业包括汉钟精机、中科仪、中科科仪等。
从光伏真空泵市场竞争格局来看，国内厂商汉钟精机占据较大市场份额。据统计，2021 年全球光伏真空泵市场竞争格局中，汉钟精机市场占比 73.88%，其中拉晶环节市占率较 高，电池片环节仍有一定提升空间。2020 年汉钟精机在拉晶环节市占率 70-80%，电池片 环节市占率目前 30%，电池片未来将会继续进行进口替代，还有进一步提升的空间。汉钟 的优势在于性价比与稳定性，在拉晶环节汉钟已经批量稳定供货超过 10 年。
从半导体真空泵市场竞争格局来看，海外厂商占据 95%的市场份额，主要由 Atlas（2021 年半导体真空泵收入约 105 亿元）和 Pfeiffer（2021 年半导体真空产品收入约 25 亿元） 占据，国内厂商市场份额不到 5%，目前汉钟精机已在联电、力积电等取得突破，未来有 较大的国产替代空间。真空泵以外资品牌为主，主导厂商是美国的 Edwards（母公司为 Atlas，代码 ATCOUS），市场占有率遥遥领先。其余参与厂商有 Ebara（6361JP）、 Kashiyama（未上市），国内厂商是沈科仪（830852CH）、汉钟精机。
变压器：25 年新增高效节能变压器占比大于 80%，进口替代有望加速
变压器损耗约占输配电电力损耗的 40%，年电能损耗约 2500 亿千瓦时，具有较大节能潜 力。变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要功能有：电压变换、电流 变换、阻抗变换、隔离、稳压(磁饱和变压器)等。根据前瞻产业研究院数据，截至“十三 五”末，我国在网运行的变压器约 1700 万台，总容量约 110 亿千伏安。变压器损耗约占 输配电电力损耗的 40%，年电能损耗约 2500 亿千瓦时，具有较大节能潜力。根据《工业 能效提升行动计划》（20220623），到 2025 年新增高效节能变压器占比达到 80%以上。 变压器行业节能改造主要集中大容量、高电压、高可靠性、环保型、小型化、便携化及高 阻抗方向发展。2021 年新标准下各类变压器损耗指标下降 10~45%，已优于欧美相关标 准要求。“十三五”以来，工业和信息化部积极推进变压器能效持续提升，会同原质检总 局、发展改革委制定实施《配电变压器能效提升计划（2015-2017 年）》，提升高效变压器 原材料供应能力、夯实产业发展基础、加大推广力度，发布多批《国家工业节能技术装备 推荐目录》和《“能效之星”产品目录》，共向社会推荐 437 种高效变压器。2021 年 6 月 1 日，《电力变压器能效限定值及能效等级》（GB20052-2020）正式实施，与之前的标准 （GB20052-2013）相比，新标准各类变压器损耗指标下降约 10~45%不等，已优于欧盟、 美国相关标准要求。
特高压项目相继落地，预计 2026 年我国变压器产量规模有望突破 20 亿千伏安。据中国 机械工业联合会统计数据显示，2016 年以来，我国变压器总产量整体呈现震荡走势。在 经历 2017-2018 年连续两年产量规模下滑之后，2019 年，我国变压器总产量规模有所回 升，整体规模达到 175600 万千安伏，同比增长 20.6%。2020 年，我国变压器总产量规模 略微下降，降至 173601 万千安伏。随着我国各地特高压项目相继落地，预计未来几年， 我国电力变压器市场将呈现出阶段性新的增长趋势，根据前瞻产业研究院数据，预计到 2026 年，我国变压器产量规模将突破 20 亿千伏安。 中国变压器出口金额全球排名第二，2020 年全球市场份额 11%。变压器属于技术密集型 产业，市场集中度高，排名前五的国家占据出口额的一半以上。我国变压器产品市场份额 第二，为 10.99%。排名前五的国家还有墨西哥、土耳其、加拿大和美国，占比分别为 18.59%、8.38%、6.86%和 6%。
外资跨国企业占据较大市场份额，变压器节能改造加速进口替代。中国变压器企业可以分 为四大阵营：1）第一梯队：ABB、AREVA、西门子、东芝等几大跨国集团公司在技术和 管理优势已经具备优势，同时在变压节能改造上具备先发优势；2）第二梯队：保变、特 变、西变等国内大型企业，有望通过提升产品的技术水平和等级追赶第一梯队，进行变压 器节能改造的进口替代；3）第三梯队：江苏华鹏变压器有限公司、青岛青波变压器股份 有限公司、顺特电气有限公司、山东达驰电气股份有限公司、杭州钱江电气集团有限公司 等为代表的制造企业；4）第四梯队：不少民营企业由于经营机制灵活，也形成了一定的 市场份额。
工业锅炉：锅炉系统改造、燃烧系统改造以及优化配套系统
2021 年我国工业锅炉产量 38.91 蒸发量吨。工业锅炉主要应用于工矿业生产、人民生活 采暖及热水供应的锅炉设备。工业锅炉按照锅炉用燃料和能源种类不同可以进一步划分为 燃煤锅炉、燃气锅炉、生物质锅炉、垃圾焚烧锅炉、余热锅炉和电热锅炉等，按工质种类 和输出状态不同可进一步划分为热水锅炉和蒸汽锅炉。根据观研天下数据，2021 年我国 工业锅炉产量 38.91 蒸发量吨，同比下降 11.39%。2022 年 1-6 月我国工业锅炉累计产量 为 16.5 万蒸发量吨，累计下降 1%。2021 年在我国工业生产中，轻纺是大量用热的部门， 占比接近 19.5%。
国内锅炉行业竞争充分，锅炉节能改造有望促进行业集中度有望进一步提升。其中：1） 第一梯队：哈尔滨锅炉厂、东方锅炉、上海锅炉等为代表的大型企业，具备批量制造和配 套提供 600MW 及以上超临界、超超临界大型电站锅炉的能力；2）第二梯队：华西能源、 武汉锅炉厂、西子洁能、济南锅炉厂在内的大中型锅炉制造企业，主要为企业自备电厂、 地方发电企业提供 600MW 以下成套电站锅炉装备；3）第三梯队：其余锅炉制造企业则 填补区域空缺。根据中国电器工业协会工业锅炉分会的预测，至“十四五”末，行业内锅 炉企业数量将缩小至 400 家，其中持有 A 级锅炉生产制造许可证的企业约为 150 家左右。 未来，行业规模将更加集中，产业结构将进一步整合，产业资源将更为集中。
锅炉平均运行热效率仅 60%~65%，节能潜力较大。根据北极星电力网的数据，目前我国 供热系统以燃煤工业锅炉热源厂为主，燃煤工业锅炉供热系统煤耗约占全国总煤耗量的 1/5，锅炉平均运行热效率仅 60%~65%，输配热网热损失达 4%~10%。凝结水回收利用 率低；锅炉水处理设施不尽科学完善；供热系统自动控制与检测水平低；操作、维护和管 理水平低，供热系统能源利用效率仅约 35%，现实节能潜力较大。就当前我国实际现状而 言，管理节能比技术节能潜力更大，供热系统节能又比能源设备节能潜力大。 工业锅炉的节能改造包括可以从锅炉技术改造和洁净燃烧技术两个方面发力。我国的工业 锅炉向着容量增大、热电联产、提高自动调节与控制的方向发展，在这个过程中锅炉节能 改造技术需要从三个方面来进行，分别是：锅炉系统改造、燃烧系统改造以及优化配套系 统，同时，未来将淘汰一些效率低、环境污染严重的旧式燃煤锅炉，因地制宜地对现有燃 煤锅炉进行技术改造。在天然气等资源丰富地区进行煤改气，在煤气资源贫乏地区，采用 太阳能集热器替代小型燃煤锅炉等措施。同时，还可以采用洁净燃烧技术，用洁净煤替代 原煤提高燃煤质量。
应用案例：浙江音诺伟森热能科技有限公司提供的北京芳菁苑锅炉改造项目，项目年节约 标准煤 0.045 万吨。根据工信部《国家工业节能技术应用指南与案例（2021）》之五—— 重点用能设备系统节能提效技术，项目具体情况：1）用户用能情况：供暖面积 216000 平 方米，采用 20 台 1000 千瓦的铸铁锅炉进行供热，年均耗气量 1639073 立方米；2）实施 内容及周期：23 台功率为 700 千瓦的冷凝锅炉替代 20 台 1000 千瓦的铸铁锅炉进行供热。 实施周期 4 个月；3）节能减排效果及投资回收期：改造完成后，年均耗气量为 1300119 立方米，平均每年节约天然气 338954 立方米，年节约标准煤 0.045 万吨，年减排 CO20.12 万吨。该项目综合年效益合计 90 万元，总投入 320 万元，投资回收期 3.5 年。
工业用户多能互补，余热利用应用空间大构建工业用户多能互补的用能结构。《行动纲要》提出有序推进工业用能低碳转型。加强 用能供需双向互动，统筹用好化石能源、可再生能源等不同能源品种，积极构建电、热、 冷、气等多能高效互补的工业用能结构。多能互补的工程形式包括： 1）面向终端用户电、热、冷、气等多种用能需求，因地制宜、统筹开发、互补利用传统 能源和新能源，优化布局建设一体化集成供能基础设施，通过天然气热电冷三联供、分布 式可再生能源和能源智能微网等方式，实现多能协同供应和能源综合梯级利用。此类工程 针对工业企业用户侧，主要为分布式能源，比如常说的冷热电三联供，可以以天然气为主 要燃料带动发电设备运行，产生的电力供应用户，发电后排出的余热通过余热回收利用设 备向用户供热、供冷，大大提高整个系统的一次能源利用率，实现能源的梯级利用。 2）利用大型综合能源基地风能、太阳能、水能、煤炭、天然气等资源组合优势，推进风 光水火储多能互补系统建设运行，这类工程针对电源侧。 本文讨论的是工业节能，因此主要关注余热利用在工业企业用户侧多能互补中的应用，第 二类电源侧的应用不是本文的讨论范畴。
民用供热：从清洁到低成本，空气源/水地源热泵进入成长期
2020 年我国城市集中供热面积 99 亿平方米，每年供暖地区（华北、东北、西北地区和山 东）新增供暖建筑面积 3~5 亿平方米左右，增量市场规模稳定。
我国的供热方式多种多样，主要包括热电联产、区域锅炉、分散锅炉、电热地膜、热泵技 术等，已经逐步形成了以热电联产为主、集中锅炉房为辅、其他先进高效方式为补充的供 热局面。我国供热产业热源总热量中，热电联产占 62.9%、区域锅炉房占 35.75%、其它 占 1.35%。由于区域锅炉房分散供热效率低，对环境污染严重，国家大力推行天燃气锅炉 /壁挂炉/空气源热泵等清洁高效的技术进行替代。依据《北方地区冬季清洁取暖规划 （2017-2021 年）》，2021 年北方地区清洁取暖率达到 70%，“2 26”城市清洁取暖率达到 60%，其他地区农村清洁取暖率达到 40%。 未来的供热趋势，不再是由单纯的传统高污染采暖向清洁采暖转变，而是清洁采暖高成本 向低成本方向、单一能源向多能互补方向发展。太阳能与其他能源互补使用已成为一种必 然趋势。与天然气和电锅炉相比，高温热泵初始投资成本及运营成本都具备相当优势：1) 热泵效率是天然气和电锅炉效率的 3 倍。2)度总成本来看，高温热泵运行成本比天然气锅 炉便宜 30%，比电锅炉便宜 70%。从初始投资来看，燃煤锅炉<燃气锅炉<燃油锅炉<高温 热泵<溴化锂机组。
案例应用：国能龙源蓝天节能技术有限公司提供的国电电力大连开发区热电厂 1 号机机组 供热节能改造工程，项目年节约标准煤可达 9.2 万吨。根据工信部《国家工业节能技术应 用指南与案例（2021）》之八——余热余压利用技术，项目具体情况：1）用户用能情况说 明：两台 350 兆瓦超临界热电联产机组，采用中排抽汽供热，单机实际抽汽量 490 吨/小 时，电厂最高供热面积 1145 平方米；2）实施内容及周期：综合考虑电厂供热负荷、发电 煤耗率、非供热期负荷率、㶲损失等条件，采用“宽背压低压缸转子”的改造方案，新转 子即可适应采暖期高背压供热条件，也可兼顾非采暖期纯凝运行经济性，采暖期将 1 号机 主机乏汽和小机乏汽共同回收、用作热网的基础热源，加热热网循环水，非采暖期将再凝 汽器内的冷却水更换为循环冷却水；3）节能减排效果及投资回收期：改造后机组热负荷 可达 490 兆瓦，电厂设计供热面积达到 1600 万平方米，机组供热能力增加 31.6%，发电 出力增加 11.4%，发电煤耗相对下降 105.9 克/千瓦时。按采暖期机组发电 8.7 亿千瓦时计 算，年节约标准煤 9.2 万吨，年减排 CO225.5 万吨。该项目综合年效益 9210 万元，总投 入 27600 万元，投资回收期 3 年。
工业余热利用：多能互补趋势确立，工业用户余热利用市场空间打开
我国工业余热资源潜在规模超过千亿。前瞻网预计到 2026 年我国余热资源均量将达到 14.55 亿吨标准煤，以动力煤价格对余热资源市场进行测算，郑商所过去一年动力煤结算 价格均值为 794.59 元/吨，基准交割品发热量为 5500 大卡/公斤。我国标煤热量为 7000 大卡/公斤。由此计算假设我国标煤单价为 1011.30 元/吨。根据前瞻网预测，考虑余热资 源中有 50%高温烟气余热回收容易，预计 2021 年我国余热资源潜在利用价值超 2500 亿 元，到 2026 年将达 2930 亿元。
我国余热资源丰富，余热利用有望成为未来的重要能源来源之一。余热资源从其来源可分 高温烟气余热、冷却介质余热、废气废水余热、高温产品和炉渣余热、化学反应余热、可 燃废气废液余热和废料余热等六种类型。其中高温烟气余热数量大，分布广，如冶金、化 工、建材、机械、电力等行业的各种冶炼炉、加热炉中、内燃机中，且回收容易，根据前 瞻产业研究院数据，高温烟气余热约占余热资源总量的 50％左右。高温烟气余热约占余热 资源总量的 50%左右，回收较为容易，冷却介质余热约占余热资源总量的 20%，回收较 为困难。 根据前瞻产业研究院数据，国内市场所回收的余热利用率不足 20%，欧美余热利用率 50%。随着“碳达峰、碳中和”目标的提出，“能源双控”目标也越来越重要，国内高耗 能龙头企业对余热回收环节的重视程度和投入也在加大，未来国内余热回收利用率有望不 断提升。加之政策对余热回收利用的鼓励和支持，以及余热回收利用技术和效率的不断提 高，未来的余热资源利用市场发展潜力较大。 当前我国余热改造技术推广比例仍然较低，余热资源利用比例存在较大的提升空间。余热 资源具备多形态、分散性强、行业分布不均、资源品质差异较大等特点，余热资源分布最 多的行业主要包括钢铁、水泥、玻璃、合成氨、烧碱、电石、硫酸行业等。目前我国余热 资源丰富，余热利用比例增长空间大。根据华经产业研究院数据，目前我国大型钢铁企业 的耗能量占全国能耗量的 10%左右，余热利用率约为 30%-50%，国外先进钢铁企业的余 热余能的回收利用率平均可以达到 80%-90%，例如日本新日铁高达 92%。根据《国家工 业节能技术装备推荐目录（2020）》，目前除了电厂用低压驱动热泵技术，各类余热改造技 术推广比例均在 5%以下，提升空间大。
案例应用：冰轮环境子公司华源泰盟提供的中海石油宁波大榭石化 30 万吨/年乙苯装置工 艺热水余热回收项目，年节约标准煤可达到 0.9 万吨。根据工信部《国家工业节能技术应 用指南与案例（2021）》之八——余热余压利用技术，项目具体情况为：1）用户用能情况 简单说明：30 万吨乙苯装置中高温物料冷却产生大量热水，温度达 120℃、总量 468.4 吨/ 小时，直接进入冷却塔散热，造成极大浪费；2）实施内容及周期：安装二类热泵机组回收 乙苯工艺装置热水余热，以 120℃热水作为驱动热源，制取 0.30 兆帕（表压）的蒸汽，并 入 0.25 兆帕（表压）蒸汽管网。实施周期 2 个月；3）节能减排效果及投资回收期：改造 后，可多产 0.3 兆帕蒸汽 12.5 吨/小时，节约循环水 1400 吨/小时。设备年运行时间按 8000 小时计算，年节约标准煤 0.90 万吨，年减排二氧化碳 2.49 万吨。投资回收期 10 个月。
余热锅炉完成进口替代，细分产品市场集中度高
余热锅炉为余热利用的重要核心设备。余热锅炉是指利用工业过程中的废气、废料、废液 中的余热或（和）其可燃物质燃烧后产生的热量的锅炉。余热锅炉可以分为电站余热锅炉 以及其他工业余热锅炉。受益于天然气电站对风光发电的补充及调峰作用，以及工业余热 的回收利用，电站和工业余热锅炉市场空间均可观。
我国余热锅炉行业已经充分竞争，龙头西子洁能优势显著，细分产品市场集中度高。在余 热锅炉领域，只有少数几家具备研发、设计和生产能力，竞争者较少，中国传统三大锅炉 企业哈尔滨锅炉厂、东方锅炉、上海锅炉在该领域比重不大。因此，我国余热锅炉行业的 集中度相对较高。西子洁能是余热锅炉行业领军企业，拥有全面的研发、设计和生产能力， 具备稀缺性和高壁垒。
集中供暖从清洁到低成本：空气源/水地源热泵市场有望快速增长
2017~2021 年中国热泵行业市场规模整体呈上涨趋势。随着我国“双碳”的提出以及相关政 策的发布，2021 年我国热泵行业市场规模较 2020 年上涨明显，达到 248.2 亿元，增幅 22.87%。未来根据相关建筑减碳要求的加速实施，中国热泵市场规模有望持续上升，预计 2022 年我国热泵行业市场规模达 261 亿元。2021 年我国热泵产品的主要销售区域为华北 和华东地区，销售额占比均为 30%，主要是受供暖需求与政策的影响较大。华中、西北地 区热泵产品的销售额占比分别为 12%、10%。从热泵产品热水和供暖的用途来看，北方地 区以供暖为主，占比高达 85%以上；南方地区（华南、西南）以热水为主。华东地区热水 和供暖结构占比相当，占比分别为 48%、52%。
空气源热泵市场竞争格局：大型家电企业稳居空气源热泵市场三大阵营之首，节能改造成 为行业竞争的着力点。根据产业在线数据显示，2020 年在中国空气源热泵行业销售额排 名前四的是海尔智家、美的集团、格力电器和芬妮科技，大型家电企业占空气源热泵市场 前三。企业头部总体格局稳固，TOP5 企业的市场占比在 2021 年出现了提升，同比 4.4pct。2021 年在芯片短缺和原材料涨价、限产限电等多重因素夹击之下，空气源热泵 中小企业面临着退市高潮，市场增量和小企业退出后的市场空缺，为头部企业带来了进一 步的扩张空间，可能迎来重要的发展窗口。
北方集中供热节能改造，大温差换热技术是首选。在热电联产领域，由于建筑结构、二次 管网智能调节欠缺等问题，导致楼栋及同楼之间存在供热不均衡情况，供热企业缺乏供热 调控手段，一般采取的是加大供热量的方式，进而使得部分用户被过量供热，同时热源处 对热量的调节时间较长，难以实现根据室外温度、建筑物的不同保温情况进行及时调节。 根据冰轮环境官网，基于吸收式换热的热电联产集中供热技术具备以下优势：1）一次网 回水温度降至 20℃；2）提高热电厂的供热能力 30%；3）降低供热能耗 40%；4）提高 既有管网的输送能力 80%。
案例应用：宁波美科二氧化碳热泵技术有限公司提供的察哈尔右翼前旗黄家村高速公路服 务区 CO2 空气源热泵供暖改造工程，年节约标准煤 0.0089 万吨。根据工信部《国家工业 节能技术应用指南与案例（2021）》之八——余热余压利用技术，项目具体情况：1）用户 用能情况简单说明：原有一台供暖热源为燃煤热水锅炉供热，热功率远远大于采暖热负荷 需求，造成很大的能源浪费；燃煤热水锅炉没有脱硫系统，不满足排放标准；锅炉供热为 间接供暖系统，存在供暖效果不均匀和能源浪费严重等现象；2）实施内容及周期：运用 CO2 空气源热泵替代原有燃煤锅炉进行供暖。实施周期 2 周；3）节能减排效果及投资回 收期：改造前消耗标准煤 188.7 吨/年，改造后耗电为 32.02 万千瓦时/年，年节约标准煤 0.0089 万吨，年减排 CO20.025 万吨。该项目综合年效益合计为 12.89 万元，项目总投入 为 45 万元，投资回收期 3.5 年。
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精选报告来源：【未来智库】。
