热泵并非热源创造者，而是热能的搬运工。其技术本质基于热力学第二定律，通过逆卡诺循环原理实现热能跨温位转移。具体而言，热泵系统以电能驱动压缩机，使工质在气态与液态间循环相变，从低温热源（如空气、水体、土壤或工业余热）吸收热量，经压缩升温后向高温热源释放。相较于直接制热方式，热泵仅需消耗1份电能即可迁移3-4倍热能，制热系数（COP）可达3-4甚至更高，是典型的能源梯级利用装置。
从技术分类看，热泵系统可分为自然热源型与余热回收型两大类别。自然热源型涵盖空气源、水地源热泵等，余热回收型则包含工业余热与城市余热利用系统。其核心组件包括压缩机、蒸发器、冷凝器、膨胀阀等，构成完整的逆卡诺循环回路。工质在压缩机作用下形成高温高压气态，于冷凝器向目标空间释放热量后液化，经膨胀阀降压后在蒸发器吸收环境热量汽化，由此形成闭合循环。
我国热泵产业近年呈现快速发展态势。据《中国热泵产业发展报告（2024）》披露，2023年行业总销售额突破331亿元，同比增长11.4%，其中空气源热泵占比达93.7%，贡献310.2亿元产值。市场分布呈现“南冷北热”特征：北方地区因清洁供热需求推动，西北、东北区域增长潜力显著；南方市场中，华东、华中等地区仍具拓展空间。技术演进方向聚焦低碳化，重点突破低全球变暖潜能值（GWP）制冷剂替代、压缩机能效提升及热泵多场景耦合技术，同时强化工质回收体系构建。
热泵技术的战略价值体现在三大维度：其一，作为建筑供热脱碳的核心路径，通过“热泵+绿电”模式可实现北方农村分散采暖、城市分布式供暖等场景的零碳排放，运行成本较传统燃煤锅炉降低30%-50%；其二，在工业领域，热泵蒸汽系统已在酿酒、造纸等行业示范应用，尽管高品位工业热需求仍需技术突破，但其在余热回收、低压蒸汽制备等场景的节能效益显著；其三，热泵与储能、智能电网的协同发展，可提升电力系统灵活性，国际能源署（IEA）研究显示，热泵普及将带来5亿吨级碳减排潜力，等同于全球电动汽车全面替代的减排效益。当前我国热泵产能占全球50%，产业链优势明显，其规模化应用不仅能拉动清洁供热改造投资，更将催生继风电、光伏之后的又一绿色增长极，助力新质生产力培育。
