撰文 / 馬曉蕾
編輯 / 周 洲
來源 / 彭博社
都說特斯拉投資者日讓人很失望，沒有發布希麼新車的信息。但是馬斯克卻放出了一個大彩蛋，把近日在歐洲國家炙手可熱的熱泵捧上了天，預告了特斯拉可能考慮進入的一個新領域——家庭供暖。
什麼是熱泵？
根據特斯拉車輛工程副總裁拉斯·莫拉維（Lars Moravy）的說法，熱泵（Heat Pump）就是一個反向工作的空調系統。
通俗來講，熱泵並不產生熱量，它只是熱量的搬運工。熱量可以自發地從高溫物體傳遞到低溫物體中去，但不能反向進行。熱泵的工作原理就是以逆循環方式「強迫」熱量從低溫物體流向高溫物體，先從自然界的空氣、水或土壤中獲取低品位熱能，經過電力做功，再向人們提供可被利用的高品位熱能。
因此，根據熱源的不同，全球熱泵市場也相應被分為了空氣源熱泵、水源熱泵和地源熱泵。其中，空氣源熱泵是最常用的，在未來幾年內，它可能會引領全球熱泵市場。
在電動車的用例中，特斯拉表示，熱泵從車輛的動力系統中吸取多餘的熱量，並利用這一部分熱量做很多事情，比如：溫暖座艙、節省能源、提高長途駕駛的里程。
按照馬斯克的願景，他不僅要在每一輛特斯拉汽車裡安裝熱泵，最終還要把熱泵裝進千家萬戶。
目前建築物供暖基本依靠化石燃料燃燒，伴隨著全球淨零排放目標的制定和俄烏衝突帶來的能源危機，依靠電力的熱泵成為了全世界倍受關注的新能源技術。國際能源署（IEA）2022年11月發布報告稱，由於全球能源危機加速了熱泵的採用，未來幾年全球熱泵的銷售量將飆升至創紀錄水平。
報告稱，2021年，全球熱泵銷量增長了近15%，是過去十年平均水平的兩倍，其中歐盟的銷量增長了約35%。為應對全球能源危機，2022年的銷售量將達到創紀錄的水平，特別是在歐洲，一些國家在2022年上半年的銷售量與2021年同期相比翻番。
如果各國政府成功實現減排和能源安全目標，到2030年，歐盟的熱泵年銷售量將上升到700萬台，而2021年為200萬台。IEA估計，到2030年，熱泵有可能使全球二氧化碳排放量減少至少5億噸，相當於今天歐洲所有汽車的年二氧化碳排放量。
目前，建築供暖占歐盟天然氣需求的三分之一。2025年，熱泵可以減少近70億立方米的天然氣需求，幾乎相當於跨亞德里亞海天然氣管道2021年全年的輸送量。
如果歐盟的氣候目標得以實現，到2030年，每年節省的天然氣將增長到至少210億立方米。根絕雅虎財經的預測，屆時全球熱泵市場將達到810億美元的規模。
為什麼電動車要安裝熱泵？
目前，純電動汽車空調大多採用PTC（Positive Temperature Coefficient）熱敏電阻技術，直接將電能轉化為熱能，但消耗電能意味著會犧牲電動車的續航里程，導致了嚴重的續航衰減。暖風空調成為了電動車的耗電大戶，「電動車主冬天不敢開空調」透露著無奈。
根據彭博社報導，裝有熱泵的電動汽車平均比其官方續航里程少了25.4%，而那些沒有裝熱泵的汽車則少了33.6%。此外，熱泵通常可以由手機遠程控制，允許車主在出發前預熱車輛。
Model Y是特斯拉首款搭載熱泵系統的車型，隨後新款海外版Model 3、Model S和Model X也都將其作為了標配。按照馬斯克的計劃，最終每一輛特斯拉汽車都會使用熱泵空調。
在汽車上使用熱泵並不是什麼新鮮事。豪華電動車保時捷Taycan、奧迪R8、奧迪Q7e-tron、寶馬i3和捷豹i-Pace等車型上都配備了熱泵空調。也有品牌將熱泵作為高配選裝項，例如，現代Ioniq 5和斯柯達Enyaq iV。
根據國金證券研究所此前發布的一份報告，預計2025年車載熱泵空調將會達到30%的市場滲透率。
雖然熱泵在電動汽車上會越來越常見，但特斯拉說，它的熱泵與其他熱泵不同，有一個叫做「超級歧管」的設計，這是一個兩層PCV組件，還有一個「八角閥」熱泵模塊，這是為了幫助提高系統的效率和與車輛其他部分的整合。特斯拉稱，其系統實際上可以自己產生熱量來保持車廂溫暖，而不是依賴動力系統產生的熱量。
特斯拉還降低了熱泵的複雜性，例如，工程師們需要一種新的冷卻劑環路配置，因此他們將兩個閥門合併為一個閥門，同時進行。一位發言人說，他們把一個通常是15-20個部件的組件，合併成一個單元。此外，超級歧管的採用使特斯拉能夠大大減少組件的數量。
最終，這使得熱泵的生產製造更簡單、更節省成本。
家庭熱泵普及現實嗎？
特斯拉已經為家庭用戶推出了太陽能電池板和家用電池，顯然，家用熱泵是特斯拉的下一個戰場。
熱泵傳統的電加熱器效率更高。電加熱器用一單位的電力產生一單位的熱量，而熱泵的效率是其2到3倍，在理想的條件下，最高能達到5倍。
但熱泵的前期採用成本比其他替代品都要高，購買和安裝熱泵的成本可能是燃氣鍋爐成本的2-4倍，後期的使用成本也會更高。
以英國為例，該國大約85%的人目前用燃氣壁掛鍋爐取暖，隨著天然氣價格上漲，英國人開始考慮改用電取暖。最直接的替代品是熱泵。英國政府的目標是，到2028年，每年安裝60萬台新的熱泵。但熱泵將不可避免地增加電力需求，英國的電力比天然氣貴三倍，用電取暖的成本大約是用天然氣取暖的兩倍。
此外，到2030年，全球熱泵供應和安裝可能需要超過130萬名工人，幾乎是目前的三倍，可能會造成熟練勞動力短缺，特別是安裝人員。特別培訓計劃和將熱泵納入水管工和電氣工程師的認證中，有助於避免熟練勞動力短缺的風險。
由於存在這些前期成本和工人培訓等瓶頸問題，家庭熱泵的普及需要政府的政策扶持。已經有30多個國家為熱泵提供了財政激勵措施，這些國家目前的供暖需求超過了70%。其中許多國家還為低收入家庭提供額外的支持，在這些家庭中，熱泵的節能效果非常顯著，占家庭收入的2%至6%。
到2030年，為實現氣候承諾，全球對熱泵的額外前期投資每年達到1600億美元。
IEA署長法提赫·比羅爾（Fatih Birol）說：「熱泵市場騰飛的所有因素都已到位，讓人想起太陽能光伏和電動汽車等其他關鍵氣候技術發展的軌跡。熱泵解決了政策制定者對能源可負擔性、供應安全和氣候危機的許多最緊迫的關注。今天，政策措施已經到位，但它們迫切需要加強，使熱泵發揮其巨大的經濟和環境潛力。」
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