中央空调行业深度分析报告.docx
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中央空调行业深度分析报告
2017年中央空调行业深度分析报告
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2017年9月
正文目录
图表目录
1.冷水机组国产化替代加速，多联机替代其他品类成为趋势
1.1中央空调整体处于上升趋势，多联机增长最快
受益于2016年房地产市场的快速增长，以及北方“煤改电”政策推动、家用中央空调的快速兴起，2016年以来，中央空调行业快速发展。
《中央空调市场》数据显示，2017年上半年国内中央空调市场突破400亿元，同比增长21.9%。
图表12016年以来中央空调销售额开始反转
图表2中央空调内销占比90%（2016年）
图表3今年前半年中央空调内销金额持续增长至20.4%
图表4今年前半年中央空调外销金额持续增长至27.1%
中央空调主流品类主要有冷水机组、多联机、单元机、末端、溴化锂、水地源热泵。
近几年，我国大型工程类项目建设数量趋稳、部分领域减少，冷水机组、单元机、末端等品类的市场份额都有不同程度的下降。
多联机式空调系统基于管理方便、运行节能、使用灵活等方面的优势,在家装市场和中小型工程项目中受到青睐。
2014-2016年多联机连续三年实现快速增长，是中央空调行业持续发展的主要推动力。
同时，由于多联机的技术不断进步，在不少应用领域中也在不断挤占其他品类的市场份额。
中央空调的分类方法：
（一）按主机换热方式：
水冷、风冷、水地源热泵、溴化锂机组等；
（二）按压缩机：
涡旋式、螺杆式、离心式压缩机；
（二）按冷媒介质（不是制冷剂）：
多联机（氟系统）、水系统（水机）、空气系统（送风回风管道）；
（四）主机与末端设备。
图表5各类主机
图表6各类末端设备
图表7多联机（氟系统）
图表8水系统（水机）
图表9空气系统（送风回风管道）
图表10多联机、水机、空气系统优劣势简述
图表11中央空调各品类近三年市场占比
图表12中央空调和多联机历年销售额
图表13中央空调各机型市场走势
图表14中央空调主流机型竞争格局
1.2国产冷水机组直追欧美品牌，国产化替代进程加速
2017年上半年，冷水机组方面，美系品牌市场份额呈现出持续下降趋势。
产业在线数据显示，今年上半年美系品牌的市场份额较去年同期下降将近2%。
美系品牌市场份额的下降一方面是冷水机组市场的停滞不前，但更为重要的是受到国内厂家的冲击，近年来国内厂家在压缩机等方面技术不断进步，不断推出新的冷水机组产品，且日益受到国内市场的认可。
图表15国内厂家2016年新推出冷水机组
在中央空调众多品类中，多联机和冷水机的市场占比和技术含量最高。
与多联机相比，冷水机没有精准的冷媒分配和控制系统，技术含量较冷水机低，核心技术集中在压缩机。
冷水机的制冷量较大，压缩机功率也相应较大。
早期，国内厂家没有生产大型压缩机的技术，市场一直被美系五大品牌占据。
2005年以来，美的、格力等国内厂家相继成功研发冷水机组的大型压缩机，打破了美系品牌的垄断地位。
近年来，国内厂家的压缩机技术更近一步，掌握了变频直驱、永磁同步离心机、喷气增焓、磁悬浮离心机等多项压缩机核心技术，并成功投入“煤改电”等市场，在技术上直追美系品牌，加快了冷水机组的国产替代进程。
大型空调压缩机发展至今已经有上百年历史，先后经历了三代：
图表16空调压缩机发展历史
回顾我国压缩机发展历程，1995年以前主要从欧美国家引进、消化吸收，随着1995年以后国外对中国技术的封锁，我国开启了自主创新的新阶段。
发展到目前国内厂商的已经处于压缩机的技术前沿，在涡旋压缩机、螺杆压缩机、离心压缩机均有突破，掌握了可永磁同步电机、变频直驱电机、喷气增焓等多数大型空调压缩机的核心技术，同时在磁悬浮离心机等技术方面领先世界。
图表17国内厂商空调压缩机核心技术掌握情况
2005年格力制造出国内的第一台离心机，打破了美国企业在该领域的垄断。
之后美的、海尔等国内空调厂家相继走向冷水机压缩机自主生产的道路，并投入巨大的科研实力不断完善冷水机压缩机技术，经过十几年的苦心探索和经营，实现了大型冷水机压缩机的国产化，与美系品牌的技术差距已经大幅缩小。
我们认为，国内厂家可以利用自己强大的渠道力量和品牌效应加速挤占美系品牌的市场份额，国产化替代进程将不断被加快，未来国产冷水机将替代美系品牌占据行业的主导位置。
1.3多联机占据中央空调半壁江山，成为行业最主要的发展方向
近十年来，多联机技术不断提升，价格持续下降（根据我们调研，部分品牌分别于2006年降价约20%，2010年降价约10%，2014年降价约10%）。
随着居民收入的增加和工企业的持续发展，甲方（建设方或者投资方）对多联机不再望“价”却步，多联机由于其管理方便等突出特点愈发受欢迎，尤其在一些空调使用要求较高的单位，如医院、写字楼、高档公寓等。
《中央空调市场》数据显示，2002-2011年10年间，多联机市场容量年增长率均保持在25%以上；并且，在2007年多联机整体市场销售额首次超过冷水机组后，与冷水机组市场的差距正逐年拉大。
进入201年以来，多联机继续保持高歌猛进的势头，中央空调市场》数据显示，第一季度多联机市场占比达48.41%，同比增长6.32%，另据产业在线数据显示，2017上半年多联机销售额为214.25亿元，同比增长33.4%，市场占比为50.9%,可以说多联机已经占据中央空调领域的半壁江山。
多联机之所有能够快速占领其他品类的市场份额，在于其制冷效果、管理方便等方面比其他品类空调更为优越。
图表18多联机增速高于中央空调行业增速
图表192017年上半年多联机市场占比
1.3.1优良的送风方式和舒适度，多联机开始挤占分体空调的市场
《中央空调市场》数据显示，2016年家装市场增长超过40%以上，近年来多联机快速发展受益于家装零售市场，多联机增长20%，主要推动力是来自于多联机对分体空调的替代作用。
虽然相同制冷量情况下，多联机在价格和安装费要比普通分体空调高大约50%，但是多联机在制冷/制热、送风方式、环境效果、美观等方面明显均优于分体空调，在中国消费升级的背景下，越来越被消费者认可。
图表20多联机与分体空调的对比
2016年小型多联机维持30%-40%的增长，我们认为，主要原因在于在需求端——家装市场的持续快速发展势头发展，城镇居民可支配收入的提高，消费的不断升级，加上多联机的价格也开始亲民。
上述因素在未来会持续发生作用，推动行业小型多联机的对分体空调的替代作用。
图表21家装市场规模及增速
图表22全国城镇居民可支配收入
1.3.2多联机更加节能和方便管理，替代冷水机和单元机趋势明显
近年来冷水机组发展较为缓慢，一方面是由于公建大型大项目的减少，另外一个主要在多联机对冷水机组替代作用，尤其在一些中小项目上，多联机呈现出替代冷水机组的实力和潜力，其主要优势在于：
1、与冷水机组中央空调相比,省去了主机房、冷却塔、水输配系统等设备,没有水管漏水隐患；与单元机相比,多联机既可单机单独控制、又可群组控制,克服了单元机只能整机运行、调节范围有限、低负荷时运行效率不高的弊病;
2、管理和后期维护上十分方便。
由于冷水机组机房及水路系统复杂，时刻存在漏水隐患，需要专门一个班组24小时监控，一旦发生问题，会给公司或业主造成较大损失。
新增加一个班组，增加工资开支、办公及住宿场所。
多联机不存在水路系统，无需专人看守。
3、多联机制冷制热成本均低于冷水机组。
冷水机制冷/制热时需要将冷量或者热量首先传递给水，水作为中间媒介，将冷量或者热量通过水路循环系统传递到室内风机盘管冷却空气，冷量由制冷媒传递到水、以及在冷水系统中传递时会发生损失。
多联机直接是由通过氟管系统，将制冷剂传递到风机盘管冷却空气。
图表23VRV多联机与冷水机组的对比
多联机相比于水机组来说，设备费用高大约50%，但是后期运行和管理费用较低。
下面以20000平方米的写字楼为例进行比较。
应用场景：
20000平方米写字楼、设计总冷量：
2400KW、总耗电量：
768KW（满负荷）
图表24多联机与冷水机组的应用比较
根据以上计算，冷水机每年产生的维护费用比多联机69.6万元，多联机初始投资比冷水机多200万元，则经过2.87年多联机所节省费用就等于其多出来的初始投资，超过这个年份，冷水机花费更多。
按使用年限20年计算，冷水机需要多花费1,192万元。
因此从整个使用寿命期来看，多联机比冷水机更加实惠。
尽管多联机目前呈现出替代冷水机的态势，但是并不是说多联机可以应用于一切工程项目。
实际上在公用大型项目中采用多联机产品有几个很明显的弊端：
1、随着配管长度的增加，其制冷效率随之下降，多联机的COP值远不及大型冷水机组；系统管道太长，造成距离室外机远端较远的室内机反应速度不足，制冷/制热效果下降；
2、配管长度过长，控制将变得复杂；
3、多联机应用于大型项目，室外机太多，安放困难，安置不好还会互相影响。
4、北方地区集中供暖，成本低，因此水系统的优势在于可接入集中供暖。
我们认为，冷水机组在中小型工程中被多联机的替代的趋势不可逆转，但在机场、体育馆等公用大型建筑项目上，仍需要以冷水机为主。
1.3.3国内厂商变频多联机不输日系，未来将获得更多市场份额
目前多联机市场主要存在三大阵营，分别是以大金、日立、东芝、三菱重工、三菱电机为代表的日系企业（市场分额60%左右），以格力、美的为代表的国内家电企业（市场分额为35%左右），以约克、开利、麦克维尔、特灵为代表的美系企业（市场分额5%左右）。
图表252016年多联机各品牌市场占比
近年来，宏观经济的下行造成大型项目和工装项目没有明显增长，而多联机在家装市场的推动下一枝独秀，在整个家用空调的中的占比的不断攀升，在这样的经济背景下，各个厂家为维持和获得更多市场份额，在多联机领域的布局将不断的深入，同时传统冷热水机组厂家也开始纷纷转型投入到多联机的竞争中，还有新品牌的不断加入，行业竞争开始变得愈发激烈。
其中：
图表26近年空调厂家竞争情况
多联机的技术体系中关键技术主要有容量调节技术、冷媒R410a应用技术、智能控制技术、冷媒分流技术：
图表27多联机发展关键技术
在多联机技术体系中，决定多联机性能的首先是压缩机。
由于多联机系统大部分时间是处于部分负荷下工作的,因此变容量调节技术是空调技术的关键技术之一。
目前主要的变容量技术有变频技术、数码涡旋技术、能量控制技术三大变容积技术。
图表28多联机三大变容量技术
根据上表，目前能量控制技术已经很少应用，变频技术和数码涡旋技术是最先进的，也是应用最广的。
其中变频技术出现时间比数码涡旋技术更早，技术更为成熟，并且应用面更广。
《中央空调市场》统计数据显示，2011变频多联机和数码多联机市场份额占比分别为91.46%和8.54%。
在多联机方面，大金因为进入市场时间较早，在市场上积累了广泛的知名度和认知度，是多联机产品代表企业。
前期，我国主要以建立合作、市场换技术，高价收购等方式引进和吸收日系多联机产品。
经过十多年发展，我国在多联机的压缩机、冷媒控制等关键技术方面获得突破，《谁能阻击多联机》提到，绝大多数暖通空调设备厂家都可以生产变频多联机，只是在稳定性和部分技术方面与日系存在差距，其中美的、格力、海尔等厂家已经开始大面积推向市场，并不断被市场认可和接受。
图表29大金多联机市场占比
大金自1982年推出世界第一台多联机以来，在技术和产品品质上一直引领多联机的发展，2008年占到多联机市场的份额的50.4%，虽然2008年以来国产的品牌的冲击，市场份额有所下降，但是大金多联机在多个方面都是行业领先水平，一直保持其龙头位置不变。
大金多联机产品情况如下：
图表30大金多联机产品综述
美的通过引进和消化吸收的策略让自己的多联机技术快速进步，缩小与日系品牌的差距。
1、1999年,引进东芝—开利变频一拖多空调技术,并进行了全面消化和吸收;
2、2000年开始,美的与艾默生环境优化技术公司建立了战略合作伙伴关系,应用艾默生提供的数码涡旋技术,研发和生产数码涡旋多联机,达到世界领先水平；
3、2004年,成立美的·东芝—开利合资公司,在资本、技术、研发、生产等领域展开全面合作,使美的在中央空调技术方面处于世界先进水平;
4、2007年,自行研制成功直流变频多联机;
5、2009年,把直流变频多联机全面提升为全直流变频多联机。
美的前期经过一系列引进和吸收的方式，快速进入市场，并逐渐开始技术的上的突破和创新，在电机、压缩机、回油、冷媒控制等关键技术方面均已经获得突破。
图表31国内厂家2016年新推出多联机
图表32美的多联机产品综述
相比于美的，格力走的是自主创新道路，在科研经费上不设上限，通过加大科研力度，在中央空调核心技术方面不断打破美系和日系的垄断，甚至在部分技术达到国际领先：
1、2005年，格力制造出国内的第一台离心机，打破了美国企业在该领域的垄断；
2、2009年，经过12年的技术攻关和反复实验，格力推出G—Matrik直流变频技术，打破了日系中央空调在变频领域的长期垄断；
3、2011年，格力的最新科研成果——全球首台双级高效永磁同步变频离心式冷水机组，达到国际领先水平。
格力在多联机方面同时拥有数码涡旋和变频两大压缩机技术，并且在多项核心技术上自主创新，产品品种多元，产品品质卓越，成为国内中央空调厂家的代表性企业：
图表33格力多联机产品综述
根据我们调研，目前国内厂家与大金的差距主要在于软件方面，其中最重要的是冷媒控制技术，冷媒控制通过精准的软件程序来控制，需要建模来实现，而软件程序存在于控制系统中，很难窥测和模仿，因而反复建模和尝试来优化自己的技术。
相比于硬件技术需要通过先研制硬件，小批量生产然后实验，是一种长周期研发过程。
软件技术可以在建模后直接实验，周期较短，相同时间内研发和测试次数远大于硬件研发次数，因而在客服了硬件的困难后，我国追赶日系的品牌的速率将大幅提高,国内厂家经过十几年的研发，软件方面获得快速发展，所研制的多联机在性能和稳定性方面已经大大缩小与日系的差距，甚至被国外认可，其中美的中央空调中标2016年巴西里约奥运会奥运场馆空调工程并包揽所有多联机项目。
日系品牌近年来为应对国内厂家的高性价比产品的冲击，逐步实现本土化，硬件制造逐渐与国内厂家的差异不大。
我们认为，随着国产品牌的技术发展，国内厂商在多联机品质上与日系的差距已经较小，已经为市场接受和认可，反而国内厂商可在价格、服务、渠道等方面存在天然优势，有望进一步挤占日系份额。
1.3.4数码多联机是另一个技术方向，加速多联机价格下降和普及
多联机组进入中国市场之初也是以变频技术为主导面向市场的，其中以大金的VRV为首的日系是这一领域的主导者。
随着多联机的快速发展，作为多联机另一支技术体系的数码涡旋多联机系统重新被各方所重视，尤其近年来美系品牌，开始进一步发展数码涡旋多联机，国内厂家也在不断推出相关产品，参与到多联机市场的竞争中。
数码涡旋VRV空调系统的压缩机是数码涡旋压缩机，利用轴向“柔性”技术,它的控制循环周期包括一段“负载期”和一段“卸载期”，负载期间,压缩机像常规涡旋压缩机一样工作,传递全部容量,压缩机输出100%。
卸载期间,由于压缩机的柔性设计,使两个涡旋盘在轴向有一个微量分离,因此不再有制冷剂通过压缩机,压缩机输出为0。
这样,由负载期和卸载期的时间平均便确定了压缩机的总输出平均容量。
图表34数码涡旋机负载期
图表35数码涡旋机卸载期
压缩机这两种状态的转换是通过安装在压缩机上的电磁阀来控制的。
将一活塞安装于顶部固定涡旋盘处,活塞的顶部有一调节室,通过0.6mm直径的排气孔和排气压力相连通,而外接PWM电磁阀连接调节室和吸气压力。
电磁阀处于常闭位置时,活塞上下侧的压力为排气压力,弹簧力确保两个涡旋盘共同加载。
电磁阀通电时,调节室内的排气被释放至低压吸气管,导致活塞上移,带动了顶部的涡旋盘上移,该动作使两涡旋盘分隔,导致无制冷剂通过涡旋盘。
当外接电磁阀断电时,压缩机再次满载,恢复压缩操作。
数码涡旋压缩机一个工作“周期时间”包括“负载状态”时间和“卸载状态”时间,这两个时间的不同组合决定压缩机的容量调节。
通过改变这两个时间,就可调节压缩机的输出容量（10%～100%）。
数码涡旋技术可以实现连续和大容量输出，相比于变频技术是一种技术的上的升级，在容量控制、能效、精准快速控温、可靠性等诸方面均优于变频技术，是多联机的领域的领先技术。
图表36数码涡旋技术和变频技术的对比
虽然数码涡旋技术在很多方面较变频技术优越，由于引进外国技术,国内数码涡旋产品价格下降较难,一直成为阻碍数码涡旋技术发展的一个重要原因。
另外，以大金为代表的日资企业已经在变频多联机市场占据了近乎垄断的地位，数码涡旋技术一直处于较低的市场占有率，主要原因是：
1、日系不掌握数码核心技术，因而日系主要推广完全由自身掌握的变频多联机；
2、数码涡旋掌握在美系品牌，但美系品牌主要的市场领域在冷水机，在数码多联机方向投入较小；
3、国内厂家主要在发展变频多联机并获得了突破，始终没有掌握数码涡旋压缩机的核心技术。
近年来其他品类中央空调增长缓慢，多联机快速增长，引领全行的发展的背景下，数码涡旋机在工程和特殊制冷领域体现出其节能等方面的优越性，开始受到青睐。
图表37数码涡旋多联机应用项目
数码涡旋压缩机是90年代后期由美国谷轮公司开发，谷轮公司专业生产压缩机的厂商，自身不生产空调整机，是中央空调厂家的供应商。
谷轮与众多整机制造商充分合作而无竞争，同时谷轮公司投入了大量的资源将数码涡旋技术进行终端市场的推广，从最初的三星、美的，到后来的格力、麦克维尔，再到后来的江森约克、特灵、国祥、天加都展开合作。
我们认为，数码涡旋技术虽然性能在某些方面超越变频多联，但是市场由于数码涡旋压缩机技术被谷轮公司掌握，发展数码涡旋多联机会降低自己的利润率，所以各空调厂家主推已经掌握的变频多联机，同时储备和研究数码涡旋技术，数码涡旋技术也会一直成为多联机的一个重要的技术方向，继续与比变频技术博弈，成为行业一个潜在的扰动因素。
我们认为，多联机的竞争态势已经初显，多联机即将进入激烈竞争的阶段，多联机市场格局会持续发生变化：
1、多联机方面市场份额在中央空调领域中持续增加，我们预测未来三年每年将增长2个百分点；
2、更多的品牌将进入多联机市场，市场竞争加剧，但基本格局短时间内不会骤变；
3、多联机是高利润产品，市场的剧烈竞争导致价格会下降，价格的下降使多联机的优越性更加凸显，进一步加快多联机替代其他品类中央空调的进程；
4、国内厂家的市场份额将增加，日系在多联机方面的主导地位被进一步弱化。
2.中央空调需求增长稳定，未来三年复合增速18%
根据行业经验，中央空调市场又可分为工程项目市场和家装零售市场两个部分。
大部分企业已经将家装零售产品独立出来，由单独的部门进行市场销售和渠道开拓。
根据艾肯空调制冷网统计，2017年上半年家装零售市场的占比超过三分之一达到37.2%，工程项目市场的占比为62.8%。
今年一季度我国中央空调中标项目显示，购物中心、批发市场以水机为主，办公楼、高档住宅以多联机为主。
我们认为，家用空调企业的优势因素将继续发挥作用。
从市场需求考虑，中央空调增长有以下几个方面拉动：
一、北方地区煤改电项目仍在继续；
二、家用中央空调保持较高增速；
三、全国地铁迎来集中建设期；
四、数据中心建设保持较高增速；
五、商业综合体建筑面积维持稳定增长；
六、酒店、高档公寓及别墅面积呈现稳定；
七、医院保持稳定增长；
八、工厂、机场、娱乐、政府办公楼处于稳定状态；
图表382017年一季度我国中央空调中标项目分析应用领
图表39国内部分建筑空调冷负荷概算指标
图表40国内部分建筑采暖热负荷概算指标
2.1“煤改电”工程全面启动，预计带来近80亿新增量
“煤改电”工程是针对我国北方地区冬季通过燃煤取暖造成的空气污染，2008年由国家电网公司和北京市政府联合启动，通过电价补贴、设备费用补贴等形式，引导村中村、郊区、县城、农村等地区用电采暖设备取代燃煤取暖，其中空气源热泵凭借其节能、价格等因素成为“煤改电”工程主要电采暖设备。
“煤改电”政策由北京开始施行，近年来逐渐向京津冀及整个北方地区推广。
图表41近年来“煤改电”工程相关政策
时间政策内容
2013年9月12日，国务院正式发布了《大气污染防治行动计划》，简称为“大气十条”。
《计划》规定到2017年全国地级及以上城市可吸入颗粒物浓度比2012年下降10%以上，优良天数逐年提高。
京津冀、长三角、珠三角等区域PM2.5分别下降25%、20%、15%以上。
今年是“大气十条”的收官年和考核年，在政策倒逼和引导下，2017年3月，环保部、发改委、财政部、能源局及相关6大省市政府联合印发《京津冀及周边地区2017年大气污染防治工作方案》。
一、将北京市、天津市、河北省、山西省、山东省、河南省“2+26”城市纳入京津冀大气污染传输通道；
二、北京、天津、廊坊、保定市10月底前完成“禁煤区”建设任务，并进一步扩大实施范围，实现冬季清洁取暖；
三、传输通道其他城市于10月底前，按照宜气则气、宜电则电的原则，每个城市完成5万-10万户以气代煤或以电代煤工程；
四、10月底前，北京、天津、石家庄、廊坊、保定、济南、郑州行政区域内基本淘汰10蒸吨及以下燃煤锅炉，其他城市建成区及县城全面淘汰10蒸吨及以下燃煤锅炉。
相比2017年以前“煤改电”政策，新政策力度加大，呈现出新的特点：
一、山西省、山东省、河南省三省市从试点阶段进入到实施阶段；
二、政策细化，具体给出煤改电覆盖城市“2+26”个城市，及完成目标和时间；各地补助等配套政策跟进；
三、2017年是国务院“大气十条”收官年和考核年，地方政府空气污染防治任务紧迫，“煤改电”、“煤改气”进程加快。
图表422017年“2+26”城市分布及煤改电计划
根据各地公布政策，2017年共计完成煤改电约111.7万户，其中京津冀共完成60.7万户，比2016年增加20.9万户。
山西省、山东省、河南省三省从试点阶段进入到实施阶段，2016年煤改户数较少。
2017年首次开始以行政任务的方式大面积实施“煤改电”。
2017年共计完成51万户。
新政策相比2016年带来70.9万户的新增“煤改电”户数，按照市场均价1.12万/户，由此带来空气源热泵的新增量为79.4亿元，同比增长76.7%。
图表43空气源热泵市场规模
根据我们分析，新政策所覆盖的“2+26”城市覆盖农村人口为7,806万人，考虑到北京“煤改电”工程开始较早，目前进入尾声，去除北京农村人口数194万，“2+26”城市目前尚未完成改造任务的农村居民为7,612万人。
根据我们测算，农村家庭户规模为3.44人/户，计算得出未来“2+26”城市所覆盖农村地区待完成改造任务户为2,269万户。
根据《京津冀及周边地区2017年大气污染防治工作方案》，新政策2017年完成“煤改电”、“煤改气”户数共计约为300万户（我们根
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