2023 上海舒适系统展

上海国际生态舒适系统展览会

COMFORTECO CHINA 2023

2023年6月5-7日

上海 | 国家会展中心(虹桥)

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热泵是舒适家居系统电气化升级的核心技术

“作为一项重要的战略决策,我国提出碳达峰、碳中和的双碳目标。因此,舒适家居行业非常确定的方向就是节能低碳,节能低碳才符合国家总体的战略方针,舒适健康才能满足消费者需求赢得市场,这势必对为行业高质量发展带来很多新的机遇。”——中国节能协会热泵专业委员会常务副秘书长 赵恒谊

 

双碳目标,倒逼发展转型,从资源依赖走向技术依赖

 

根据联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)提供的定义,碳中和,也称为净零二氧化碳排放,是指在特定时期内全球人为二氧化碳排放量与二氧化碳消除量相等(如自然碳汇、碳捕获与封存、地球工程等)。到本世纪中叶,不只是中国,实现碳中和是全球应对气候变化的最根本的举措。

 

其实气候变化问题距离我们并不遥远。2019年,全球平均温度较工业化前水平高出约1.1℃,是有完整气象观测记录以来的第二暖年份。2015~2019年是有完整气象观测记录以来最暖的五个年份。20世纪80年代以来,每个连续十年都比前一个十年更暖。

 

根据我国气象局每年发布的中国气候变化蓝皮书中的实际监测数据来看,中国就是全球气候变化的敏感区和影响显著区。在气温方面,1951~2019年,中国年平均气温每10年升高0.24℃,升温速率明显高于同期全球平均水平。

 

气候变化不仅带来温升,还带来大量极端天气的发生,20世纪90年代中期以来,中国极端高温事件明显增多,2019年,云南元江(43.1℃)等64站日最高气温达到或突破历史极值。而且不仅仅是高温,包括极端降雨,比如带来水稻灾害等等,所以气候变化是全球不容忽视的真相。

 

全球经过多年探索,从1992年开始就建立了联合国气候变化框架,一直到2015年达成巴黎协定,2021年,美国决定重返巴黎协定。目前全球约有150个以上的国家都已经明确加入了巴黎协定,而且承诺了对于碳达峰和碳中和的路线图和时间表。

 

碳中和的本质是从资源依赖走向技术依赖的发展转型,中国多年来一直是全球以及应对气候变化问题的参与者和贡献者和领导者。早在上世纪90年代,老一辈国家领导人就对气候变化问题积极参与国际间的讨论和判断,一直到习近平主席正式发表联合声明,中美之间形成巴黎协定的基本框架,推动了巴黎协定的达成和生效,对全球应对气候变化问题作出了历史性的贡献。

 

2020年9月22日,习近平总书记在第七十五届联合国大会一般性辩论上宣布,应对气候变化《巴黎协定》代表了全球绿色低碳转型的大方向,是保护地球家园需要采取的最低限度行动,各国必须迈出决定性步伐。中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。各国要树立创新、协调、绿色、开放、共享的新发展理念。

 

在过去一年多中,习近平主席曾在10多次的国内、国外会议中多次提到双碳目标的承诺,中央做出了一系列部署,并成立了碳达峰、碳中和领导小组具体领导和部署相关工作。2020年4月30日中央政治局集体学习,中央进一步要求,做好碳达峰碳中和的路线图、时间表和施工图,7月30日中央政治局会议要求做到全国一盘棋,防止“运动式”达峰。

 

碳中和、碳达峰是党中央经过深思熟虑做出的战略决策。我国不仅成立了中央级的碳达峰碳中和中国工作领导小组,目前1+N政策体系的1《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》也由中共中央和国务院联合发布。目前,国家已开展了三批共计87个低碳省市试点,共有82个试点省市研究提出达峰目标,其中提出在2025年前达峰的各有18个和42个。

 

客观来讲,中国要用30年左右时间走完发达国家50年甚至70年的历程,时间短,而且碳总体排放量又在全球是最大的,实现双碳目标的任务非常繁重。

 

热泵是舒适家居系统电气化升级的核心技术

 

经过大量专家讨论,实现碳中和主要的路径总体归纳就是三大方面:

 

第一, 能效提升
主要是节能减排,针对上游工业部门的供给侧改革,以收紧产能。淘汰高能耗、高碳排产能为主。提质增效,再生资源回收利用,包括废弃物的能源化、资源化利用,高耗能行业产品的再生以及动力电池回收利用。

 

第二, 零碳排放
包括能源替代,以风光核储氢等新能源以及水电、天然气等传统清洁能源代替传统的煤炭、石油、火电等高排放能源。终端再电气化,大规模开发利用清洁能源并替代化石能源,包括对交通部门、生产部门、居民部门的再电气化。

 

第三, 负碳技术。
包括碳汇,通过植树造林等方式,利用植物光合作用吸收大气中的二氧化碳,减少二氧化碳浓度。碳捕集、利用与封存(CCUS), 即把生产过程中排放的二氧化碳进行提纯、继而投入到新的生产过程中进行循环再利用或封存。

 

可以看出,碳中和在终端用能上的核心就是进一步的电气化。家电及舒适家居设备均属于终端应用的产品。目前,我国电力占终端能源的消费比重为25%~28%左右,未来会提升到68%~ 70%左右。

 

在碳达峰综合一号文件,《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》中,第十九条加快优化建筑用能结构中明确提到,深化可再生能源建筑应用,加快推进建筑用能电气化和低碳化。实质上,中国主要家电的家庭普及率已经很高,主要家电在我国的居民百户普及率较高的情况下,家电行业在双碳背景下的再扩张机会就在供暖、热水、烹饪用具等品类的深度电气化,尤其是在温度较低区域的供暖、热水的深度电气化是重大机会。而且这个机会不仅仅在国内存在,在国际上也存在。

 

正是基于这样的大背景,行业认为整体舒适家居系统或舒适家电系统,热泵将会是未来进步发展的一个核心技术。

 

国际能源署发布的世界能源展望2021版本中,已经明确提出热泵应该就是在碳达峰目标下,建筑电气化的最大机会。比尔盖茨基于多年研究,出版了一部《气候经济与人类未来》助力碳中和目标,书中也明确提出在采暖炉和热水领域中,采暖炉和热水器两项相加,占建筑物温室气体总排放量的三分之一。不同于照明设备和空调设施,采暖炉和热水器大都依赖化石燃料而不是电力。供暖的“零碳”路径是尽可能地实现电气化、淘汰燃气热水器和采暖炉,以电动热泵取而代之是最有效的减少碳排放途径,整体成本将会降低。

 

国际能源署的另外一份报告也明确指出,到2050年,如果全球超过85%的建筑楼宇实现零碳目标,减少75%的平均采暖需求,热泵系统将满足全球一半以上的采暖需求。

 

但目前来讲,热泵在全球供暖领域的占比仅有5%左右的份额,到2050年实现零排放目标,热泵要占到将近50%的采暖需求供给。

 

热泵是由压缩机、蒸发器、冷凝器、膨胀阀等构成的一个机电设备,它使用很少的电驱动压缩机将可再生能源,包括地热、空气的热量和余热,搬运到所需要用热的空间中。因此,热泵用1度电可以产生3~4度电的热能,是一种节能型产品。而且,热泵的用电来源可以是来自于光伏发电、风力发电等,是可再生能源产品,可实现完全的0排放,这也是为什么从低碳角度热泵意义更加重大。

 

热泵利用市场环境中存在的热能,绝大部分的热泵都是使用电来驱动压缩机,驱动风机。实现气候变化及控制能源转型最主要的实现方式包括了节能、可再生能源利用和电气化,热泵是三者同时具备。所以,无论是建筑电气化,还是供热领域对热泵都是最大机会,有更多深层次的利用和应用,至少在未来的10~20年内,没有其他技术会超越,热泵会成为最主要的节能和低碳技术。

 

现任中国节能协会理事长、中国工程院江亿院士在我国建筑的碳达峰与碳中和报告中也明确指出,目前要实现碳达峰与碳中和,建筑领域要多使用热泵去替代热水、供暖等等一些原有的使用化石能源的设备。

 

目前在全球来讲,这也是一个趋势,比如德国自2017年以来,在推高效供暖和热水供应供热解决方案,为了实现气候中和目标,热泵在德国建筑供热环节的终端能耗占比必须大幅提高。德国能源署估计,如果德国在2050年前实现气候中和目标, 热泵在住宅、商业建筑和集中供热中的终端能耗,集中供热的热泵份额必须达到32%,住宅和商业建筑内的热泵份额必须达到42.7%。

 

舒适系统产品需要多品类的融合发展

 

热泵本身既可以实现供冷又能实现供暖,还能够实现新风的热回收,能够提供生活热水,天然就是用电的智能设备。对于厂商而言,提供一整套舒适家居解决方案,热泵及热泵技术为核心的节能舒适系统易与舒适冷暖系统与新风、除湿等健康家居元素相结合,易与纯电、远程、智能电网结合的智能家居系统易于充分融合,易于集成冷暖风水智。因此,热泵技术会成为节能舒适系统的一个核心元素。

 

冷暖风水智及复合能源系统会是节能舒适现实主力的技术选择,但是目前来讲,热泵在整体舒适家居领域的占比很低。过去几年,在煤改电热泵供暖大潮的影响下,用于地暖或采暖散热器水系统供暖的零售热泵户式水机呈现高速增长,市场规模由2017年10.2亿提升到2020年的27.5亿。华东区域是热泵销售的最主要区域,4年间翻了近3倍。但到2020年时,也仅有25万户左右的应用量,历史上户水零售量为17.3万台,天氟地水零售量为7.4万台,相对于400万户的壁挂炉年销售量来讲,体量依然太小,占比不足10%。

 

在热水领域,相对于电热水器和燃气热水器,热泵热水器所占的台数份额目前不到3%。因此,无论是热水还是燃热,热泵在热水及采暖领域的体量都并不大,市场潜力巨大。

 

舒适家居的进一步发展,热泵是一个必不可少的元素,但舒适家居系统产品仅靠热泵是不够的,需要多品类多维度的融合发展,才能够让舒适家居产品系统做得更好。因为,舒适家居涉及的产品非常多,不仅是冷暖,还包括净水、新风等产品,目前市场发展还面临诸多方面的问题。

 

比如,设计施工安装能力不足。热泵或基于热泵与燃气等复合系统,目前施工安装复杂,几乎没有一个品牌可以提供全部舒适家居设备,集成效果需进一步提升。同时,多品牌多产品集成处于低层次的集成,缺乏底层通讯的互联互通。用户的认知度和认可度并不高,少有用户指名购买某品牌的一套舒适家居系统,只会指名购买其中的某个品牌单。整套舒适家居系统尚未出现占领消费者心智的品牌,缺少消费者量级的大品牌。

 

可以看到大部分的舒适家居专卖店门头有多品牌构成,到消费者家中,会发现一套舒适家居系统有多个控制器,甚至多个APP,对于用户来讲使用非常不方便。在施工过程中,一套系统需要3~5个月的工期,如果是大型别墅的舒适家居系统安装施工,从前期进场到最后交付可能会持续一年甚至更长的时间。在这一过程中,如果涉及到多品牌施工,还存在施工沟通困难的难题。

 

高质量的产品以及渠道和服务人员,需要高质量产品,示范渠道和高质量接受培训的服务人员和工具。厂家对业务伙伴缺乏技术支持和赋能,缺乏用数字化手段对设计、安装、维护的把控,配套的标准、政策支持。安装施工验收评价标准、节能可再生碳交易政策扶持等。产品和服务效率有待提升,缺乏系统厂商品牌,使用体验有待提升等都是行业亟待解决的问题。

 

目前,国内已经有一些品牌对舒适家居系统做进一步的整合探索,比如A.O.史密斯以“智能互联”为突破口,创新推出AI-LiNK全联全控冷暖风水系统品牌,将所涉及的全品类产品完美集成,并实现更深层次的智能全联全控,场景的智能自适应选择能源形式。同时设计施工完全实现数字化管理,全流程服务的监督。

 

舒适家居系统节能、标准化、品牌化发展成行业新动能

 

2021年,中国节能协会热泵专业委员会联合A.O.史密斯等品牌在推动热泵发展方面做了很多具体的推动工作。比如,联合制定了业内部关于热泵和能源系统的技术白皮书,对舒适家居舒适系统的产品范围、技术要点、行业现状、应用价值进行了梳理和总结。同时编制《空气源热泵和燃气热水炉复合能源智能舒适系统技术规范》,这是行业首部关于复合能源舒适系统的设计、施工验收规范,填补了国内空白,为系统品质保驾护航,服务于舒适家居消费升级。在保障舒适的同时,极大提升节能效果,呼应双碳战略。

 

根据相关的管理办法和指导方案,经过现场考察和升级整改,施工验收体系的搭建,发展为“节能舒适系统示范培训中心”,为行业提供节能舒适系统项目验收考核,取得施工员、设计员、项目经理证,使相关人员持证上岗。还在全国建立一系列“节能舒适系统示范店”包括场景化展示、数字化设计工具等等,对行业的良性发展,及消费者的优质舒适系统选择,具有重要参考价值。
舒适家居行业非常确定的方向就是节能低碳,节能低碳才符合国家总体的战略方针,舒适健康才能满足消费者需求赢得市场。在这两大方向下,同样也可以确定:

 

一是,以热泵技术为核心的节能舒适系统是未来发展的方向,在未来的5年,10年,甚至20年内,都是增长的方向和品类,而且国内外都是如此。

 

二是,随着消费者对于家居的健康舒适需求会越来越高,在中国更高品质的舒适家居系统集成,更好的满足消费者需求的市场将会持续增长。

 

基于以上两点,对舒适家居品牌而言,热泵和热泵复合能源产品技术不可回避,研发、市场、产品、渠道都可以做相应的准备和投入。对舒适家居集成商而言,单品竞争更加激烈,系统化的提供产品和服务,甚至售后维护是增加利润,建立持续竞争优势的关键,在人员、服务能力上也要早做准备。把握趋势,走对路,守护好自己现有的核心业务,同时也要做拓展如空气源热泵这样现在及未来都会是快速增长的产品,来提升自己的利润。

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