中国战略新兴产业融媒体记者 杜壮

工业高温热泵替代传统锅炉的浪潮正加速涌动。近日，美的楼宇科技发布工业高温热泵解决方案，及130℃美的超高温单机双级变频离心工业热泵和150-200℃美的超高温双级磁悬浮水蒸气压缩机两款热泵新品。

成为工业领域碳中和的重要手段

目前，全社会用于建筑采暖、生活热水、工农业生产中所产生的热量需求是最大能耗终端。从行业视角看，工业能耗占全社会能源消费的一半，50%-70%工业用能以“热”的形式消耗，其中45%为中低温用热，主要由锅炉提供。

工业锅炉是工业生产中常见的热能设备，主要用于加热、蒸发、蒸汽动力等工艺过程。然而，传统的工业锅炉存在着许多问题，比如能源利用率低、排放污染物多、安全隐患大等。这些问题不仅影响了企业的生产效率和经济效益，也对环境造成了严重的污染和破坏。

相关数据显示，当前中国排放约为100亿吨二氧化碳左右，其中工业排放占比近68%，发电和供热约占45亿吨。要实现工业领域碳中和的关键是工业供热的“开源节流”。

美的楼宇科技暖通与能源技术专家郑春元表示，工业领域对大于200℃的高温热需求庞大，年需求量高达280.7亿GJ，若将这些热能转化为电力，可满足全中国人连续使用空调超过40天。与此同时，200℃以下的用热需求也达到135.8亿GJ/年，蕴藏着巨大的节能潜力。尤其在100-200℃的中高温区间（如浓缩、干燥、漂白等工艺），其需求量占整个工业生产的62.5%，是食品、造纸等行业的核心用热环节。

随着全球气候的变化和人们环保意识的提高，越来越多的国家开始采取措施鼓励或要求企业采用更环保的能源替代传统的燃煤、燃油等能源。在中国，工业高温热泵替代工业锅炉的政策也逐渐得到了推广和实施。

工业高温热泵是一种利用环境中低温热能，通过压缩提高温度，将低温热能转化为高温热能的设备。相比传统的工业锅炉，工业高温热泵具有更高的能源利用率、更低的污染排放、更安全可靠等优点，因此被认为是一种更加环保和可持续的能源替代方案。

今年3月，国家发展改革委等部门印发的《推动热泵行业高质量发展行动方案》（以下简称《方案》）指出，力争到2030年，热泵生产制造和技术研发能力不断增强，重点热泵产品能效水平提升20%以上，大功率高温热泵、高效压缩机、新型制冷剂等核心技术取得突破。

美的楼宇科技水机产品企划负责人刘凯表示，当前，高温热泵行业仍处于发展初期阶段。对于许多企业，尤其是中小企业，较高的初投资成本构成一定压力。虽然高温热泵的运行节能效果显著，但市场认知度不足，对其经济性和采用新技术仍存疑虑。《方案》强调突破大功率高温热泵、高效压缩机等核心技术，从政策层面上给行业和企业吃了一颗定心丸，有助于消除市场疑虑。

在郑元春来看，工业余热资源回收率仅约为30%，高温热泵将低品位余热回收40%并应用到流程中，可相当于节约1.65亿吨标准煤。此外，高温热泵可实现工业用热的电气化，成为了工业领域碳中和的重要手段。

实现能效技术的跨越式提升

值得注意的是，面对工业锅炉替代的万亿级市场，热效率差距制约了产业发展进程。破解市场困局的核心在于能效技术的跨越式提升。

一方面，能效提升的核心在“心脏”压缩机上。工业离心热泵运行压比高达5.0，相比传统冷水机组2.5的运行压比实现翻倍增长，在高压比工况下，机组部分负荷调节能力属于行业难题。美的自研的超高温单机双级变频离心压缩机，通过主辅导叶、转速与经济器补气阀的三重调优，将部分负荷调节能力降至47%，较行业常规的70%-80%实现大幅突破。“这相当于给热泵装上精密调节阀，确保生产用热需求波动大的工业场景实现连续生产不停机。”刘凯解释道。

另一方面，更“高温”的竞争则由磁悬浮技术攻克。“传统齿轮传动效率仅80%-85%，而磁悬浮直驱可达97%。”郑春元表示，当蒸汽温度从120℃升至150℃，磁悬浮压缩机将能耗从80Kwh/t压至65Kwh/t。其突破性在于3万-4.2万转高速电机与双动密封技术，解决无油压缩下的蒸汽泄漏难题，泄漏率控制在0.1%以下。

美的磁悬浮水蒸气压缩机（受访者供图）

据介绍，目前，美的构建了覆盖全温区的工业热泵产品体系。120-130℃蒸汽机组采用单机双极压缩技术，适用于纺织、食品加工等领域；150℃以上高温段则推出磁悬浮双极水蒸气压缩机，在橡胶轮胎、石油化工行业实现200℃蒸汽输出。

在采访中，专家们不约而同地记者强调了产品的场景化定制能力。郑元春介绍，美的楼宇为乳制品行业设计了80-90℃杀菌专用热泵，为北方市政采暖开发了60-80℃温水系统，通过余热回收技术耦合空气能热泵解决在低温环境下能力的衰减问题。

“工业领域没有通用方案，比如酿酒行业对蒸汽洁净度要求极高，我们就主推无油磁悬浮技术。”郑春元强调定制化是核心竞争力。

拓展更广阔的能源生态

这场由技术驱动的绿色供热革命，如今正从工业车间延伸至更广阔的能源生态。

“高温热泵的推广应用，除经济性外，一个主要障碍在于较高的初始投资成本。”在郑春元看来，以典型的4MW项目为例，初始投入通常超过800万元，这对中小企业乃至企业自身都构成了显著的投资压力。

为应对这一挑战，美的重点从三个方面发力，致力于解决行业推广的关键难题。郑春元表示，一是资金解决方案，美的集团旗下的美通能源可为客户提供节能服务投资支持，有效解决项目资金问题。二是政策对接支持，针对各地可能存在的补贴政策，美的深度协同客户，积极协助其申请并获取相关补贴。三是行业标准建设，当前高温热泵及核心设备（如压缩机）缺乏统一的行业或国家标准进行评价，这是行业普遍面临的痛点。为此，美的正联合合肥通用机电产品检测院等单位共同推动相关标准的制定和完善。同时，美的通过“节能杯”大赛等行业活动，联合中国节能协会推动技术普及，并与上海交通大学等高校开展了深度产学研合作。

“目前高温热泵市场尚属蓝海，激活这一市场将有力推动整个行业的发展，实现更高水平的节能减碳目标。”郑春元说。