跨临界二氧化碳热泵是一种以二氧化碳为工质、在跨临界循环模式下运行的热泵系统。区别于传统热泵在亚临界状态下冷凝放热的方式，跨临界二氧化碳热泵的放热过程发生在超临界压力区，工质在气体冷却器中以显热释放的方式完成热量传递，从而能够实现较高的出水温度。这一特性使其在制取高温热水和工业蒸汽方面具有显著优势，同时二氧化碳作为天然工质的环保属性——臭氧消耗潜能值为零、全球变暖潜值仅为1，使其成为替代含氟制冷剂的重要技术路线之一。该产品主要以热泵热水机组、采暖机组及冷热联供系统等形态交付，下游应用覆盖建筑采暖、生活热水、工业供热及冷链物流等领域。
在政策端，国家层面已将跨临界二氧化碳热泵的并行复合循环关键技术纳入节能降碳技术装备推荐目录，多部门联合印发的《推动热泵行业高质量发展行动方案》、《节能装备高质量发展实施方案（2026-2028年）》均明确将跨临界二氧化碳热泵列为重点研发方向之一。
从需求结构来看，建筑采暖与生活热水供应是当前最主要的应用领域。跨临界二氧化碳热泵能够在极低环境温度下持续输出高温热水，这一特性使其在严寒地区的铁路车站、服务区及公共建筑中形成了较为成熟的工程应用模式。例如，随着北方地区清洁取暖改造持续推进，超低温环境下的稳定制热能力成为高寒地区热源替代的关键考量因素，跨临界二氧化碳热泵在低环温工况下的性能保持能力使其在铁路沿线车站、高速公路服务区等分散式供暖场景中获得了实际应用验证。此外，工业领域对高温清洁热源的需求正在上升，石油开采、化工生产及制药等行业的工艺用热场景为跨临界二氧化碳热泵提供了新的市场空间。
未来，在应用场景方面，除建筑采暖与工业供热等既有领域外，数据中心余热回收与区域能源站建设正在成为新的需求增长点，跨临界二氧化碳热泵的高温输出能力使其在这些场景中具备与常规热泵形成互补的技术潜力。长期来看，随着清洁供暖改造的深入、工业脱碳需求的持续释放以及天然工质替代进程的加快，跨临界二氧化碳热泵在中国市场的应用规模有望保持稳健增长。
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