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基于专利分析的全球热泵技术发展态势与前景展望

发布于:2025-01-14 11:09:14 来自:暖通空调/热泵工程

来源:制冷网

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作者:中国制冷网

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今天分享一篇由 中国科学院成都文献情报中心 吴丁页等人在2024年10月发表在《科学观察》杂志的文章《基于专利分析的全球热泵技术发展态势与前景展望》



   
核心速览

     

     

文章通过专利分析方法,研究了近50年来全球热泵技术的发展态势,并展望了其未来前景,为热泵技术的市场部署和政策制定提供决策支持。

其中重点章节为:第二章和第四章

第二章宏观分析主要国家和地区热泵发展政策及现状(包括:中国,美国,欧洲,日本,韩国);第四章则重点介绍专利申请的技术及申请人所在机构分布地区及机构(专利申请数第一的为 格力集团 ,专利多集中于室内换热器、双级压缩机和除霜控制等技术)。高校排名前几的是: 西安交大、 天津大学、东南大学


   
热泵分类

     

     

图片来源:文章基于专利分析的全球热泵技术发展态势与前景展望



   
研究背景

     

     

研究难点

文章聚焦的研究难点是:如何准确梳理和分析全球范围内热泵技术的发展趋势,以及如何评估不同国家和地区政策对热泵技术发展的影响。

文献综述

文章回顾了热泵技术在建筑采暖/制冷、工业、农业和交通等领域的应用,并参考了《麻省理工科技评论》、国际能源署(IEA)、国际可再生能源署(IRENA)等机构的报告,指出热泵技术是实现碳中和的核心技术。同时,文章梳理了近年来国内外热泵技术相关的研究成果,发现热泵技术的研究多集中于工程实例、场景应用或具体技术分析,而较少有对热泵领域进行态势定量分析与综述研究。

主要国家和地区热泵发展现状

     

     

中国

中国热泵行业受益于国家气候安全及能源安全战略的长期性和确定性,政策支持和激励措施推动热泵数量强劲增长(从2016年的“十三五减排工作方案开始”到2017、2021、2022、2023都有重点政策推出)。到2022年,中国空气源热泵产业内销市场规模为211.6亿元,同比增长6.3%,出口市场规模为69.5亿元,同比增长43.0%。2022年,热泵产量占全球50%以上。

美国

美国不断出台热泵相关的支持政策(在2021、2022、2023、2024都有相关刺激政策),加速提升能源效率和电气化水平。2023年,全美空气源热泵出货量达361.7万台,美国气候联盟提出到2030年联盟内的热泵安装量达到2000万台的目标。

欧洲

欧洲是全球热泵市场的中心,热泵作为电气化的重要战略布局,长期渗透率提升趋势较为明确。2022年,欧洲14个主要国家的年热泵销量达到276.5万台,同比增长37.6%。

日本

热泵被日本视为实现2050年净零排放承诺的关键技术之一,已在国家战略性政策中得到充分认可,未来将加快部署工业热泵和商用及民用热泵热水器的应用推广。

韩国

受限于建筑特点和市场格局,韩国热泵市场份额在全球占比较小,在可再生能源补贴政策和建筑法规的推动下,地源和水源热泵正在扩大细分市场。

结果分析

     

     

发展概况

全球热泵技术专利数量呈现快速增长趋势,经历了起步-缓慢增长-快速发展三个阶段。中国专利数量占总量的比例高达74.59%,是全球热泵技术主要增长力量。

图片来源:文章基于专利分析的全球热泵技术发展态势与前景展望

主要国家/地区分析

中国、日本、韩国、美国和德国是热泵技术重点布局的国家和地区。中国在热泵技术各领域布局的专利最多,重视以低位热源为特征的热泵技术、压缩式热泵和热泵用水加热器。

图片来源:文章基于专利分析的全球热泵技术发展态势与前景展望

图片来源:文章基于专利分析的全球热泵技术发展态势与前景展望

专利涉及技术情况

热泵技术全球专利中,以低位热源为特征的热泵技术专利占较大比例,研究热点主要集中在空气源热泵及零部件、吸收式热泵和水源热泵等领域。

图片来源:文章基于专利分析的全球热泵技术发展态势与前景展望

申请人分析

全球热泵技术TOP 20的申请机构中,13家来自中国,6家来自日本,1家来自韩国。热泵技术主要掌握在大型跨国企业和高校院所手中,且多重视空气源热泵、室内外换热器、压缩机和供热系统等技术。下图展示热泵技术领域专利申请人合作网络,展示了50个代表性节点。以节点的大小代表合作数量,节点之间线条的粗细代表合作频次,根据合作程度用不同的颜色划分不同群体。国外合作(绿色集群),国内合作(蓝色集群)。其中国内以产学研合作为主,包括国家电网、西安交大、 天津大学、东南大学、中建集团等,聚焦在水源热泵、 热泵冷热联供系统、热泵蒸发装置等技术

图片来源:文章基于专利分析的全球热泵技术发展态势与前景展望

总体结论

     

     

热泵技术发展态势

热泵技术作为绿色低碳的热能供应方案,是供热领域替代化石能源、实现碳中和的必然路径。全球主要国家和地区通过制定战略规划和政策激励,促进了热泵技术的快速发展。

中国热泵技术增长

中国在热泵技术领域取得了显著成就,成为全球热泵技术的主要增长力量,这得益于国家政策的支持和市场的强劲需求。

未来展望

随着全球能源转型和热泵需求的增加,热泵技术预计将迎来新一轮的增长。中国应进一步明确热泵技术的发展目标,加强国际合作,推动热泵技术的创新和应用。


  • tumux_44833
    tumux_44833 沙发
    我觉得这篇文章对于全球热泵技术的发展态势和前景展望做了一个全面且深入的分析。从文章中可以看出,热泵技术在能源领域的应用越来越广泛,未来的发展潜力巨大。不过,我觉得在推广和应用热泵技术的过程中,我们也需要注意一些问题。比如说,如何提高热泵的能效比,降低成本,以及如何解决热泵在不同气候条件下的适应性问题等等。这些都是我们需要深入研究和解决的。另外,我觉得文章中提到的中国现行规范也需要我们密切关注。我们应该了解这些规范的条文说明和具体的适用条件、数据及计算公式,确保我们的工程设计和施工符合规范要求。同时,我们也应该积极参与规范的修订和完善,为热泵技术的发展提供更好的政策和法规支持。总的来说,这篇文章让我对全球热泵技术的发展有了更清晰的认识,也让我对我们从事的工程行业充满了信心。我觉得只要我们不断努力,勇于创新,就一定能够为热泵技术的发展做出更大的贡献。
    2025-01-15 17:06:15

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