Мировой рынок компрессоров (Журнал «Мир климата» №109)
Согласно подготовленному ООН отчету о текущей экономической ситуации и перспективах на 2018 год, в 2017 году мировая экономика продемонстрировала рост на 3% по сравнению с предыдущим годом, что стало наилучшим показателем за шесть лет. За год вырос индекс экономического развития у двух третей стран мира. Главной движущей силой экономики стал Азиатский регион.
Жаркая погода, охватившая практически все значимые рынки в 2017 году, способствовала взрывному росту продаж бытовых кондиционеров воздуха. Особенно прибыльным год оказался для климатических компаний в Китае, США, Японии и Индии. Соответственно вырос и рынок компрессоров ротационного типа.
В Китае и Индии растет число проектов, подразумевающих инвестиции в инженерное оснащение и создание инфраструктуры. Растущая потребность в полупромышленных кондиционерах воздуха порождает спрос на компрессоры средней и большой мощности.
Рост рынка оборудования для «холодильных цепочек», связанный с необходимостью сокращения количества пищевых отходов и укрепления продовольственной безопасности, наблюдается в странах, вступивших на путь промышленного развития. Этот рынок, в свою очередь, создает потребность в компрессорах для холодильного оборудования.
Тепловые насосы все чаще используются как инструмент для решения экологических проблем, таких как загрязнение воздуха и парниковые выбросы. Правительства многих европейских стран, а также Китая пропагандируют их применение. Программа выдачи субсидий на покупку тепловых насосов в Китае способствовала их широкому распространению как в бытовом, так и в коммерческом, и даже промышленном секторах. В современных тепловых насосах могут использоваться компрессоры практически любого типа.
Ротационные компрессоры
В 2017 году было продано около 188,1 миллиона ротационных компрессоров, что на 31,3% больше, чем в предыдущем году.
Объем китайского рынка компрессоров данного типа составил 134,1 миллиона штук, 18,2 миллиона были проданы в Юго-Восточной Азии, 4,5 миллиона штук — в Индии, 3,3 миллиона — в Японии, по 2,2 миллиона — в Ближневосточном регионе и Бразилии, 2,1 миллиона — в странах Европы, 1,6 миллиона — в США.
Производство ротационных компрессоров сконцентрировано в Азии, прежде всего в Китае, а также в Таиланде, Японии и Малайзии. Значительная часть рынка принадлежит нескольким крупным брендам, появление новых игроков сопряжено со значительными трудностями.
Область применения компрессоров данного типа широка — от кондиционеров воздуха до тепловых насосов и холодильного оборудования. Потребность в увеличении производительности ротационных компрессоров привела к появлению моделей с двойным ротором. Такие компрессоры применяются как в бытовых, так и в полупромышленных кондиционерах воздуха, а также в VRF-системах.
Развитию рынка ротационных компрессоров способствует растущая популярность тепловых насосов. Современные модели обеспечивают высокую теплопроизводительность даже в условиях холодного климата.
Для применения в холодильном оборудовании разработаны двухступенчатые компрессоры, способные составить конкуренцию устройствам спирального типа.
Одна из главнейших задач, стоящих перед производителями, — повышение энергетической эффективности продукции, призванное помочь в решении экологических проблем. Чтобы обеспечить наиболее высокую энергоэффективность, в ротационных компрессорах все активнее используются инверторные технологии. С их помощью удается значительно повысить эффективность работы устройств при неполной нагрузке и обеспечить выполнение самых строгих требований к минимальному энергопотреблению.
Хладагенты
В Европе строгие требования Регламента по фторсодержащим парниковым газам способствуют росту доли кондиционеров воздуха, использующих хладагент R32.
1 июля 2018 года в Китае вступит в силу новый стандарт безопасности холодильных систем, допускающих применение огнеопасных хладагентов R32 и R290 (пропана) при условии соблюдения ряда требований (прежде всего касающихся количества хладагента, заправленного в систему). Ожидается, что новый стандарт ускорит переход c R22 и R410A на R32, благодаря чему доли кондиционеров на R410A и R32 сравняются к 2025 году.
В США действуют строгие нормы, препятствующие распространению горючих хладагентов, поэтому в сегменте бытовых кондиционеров у R410A практически нет конкурентов. Однако ситуация меняется, ведутся исследования возможности использования гидрофторолефинов (ГФО) и R32. В сегменте коммерческого холода уже активно применяется R290.
Япония окончательно определилась со своим кандидатом на звание хладагента нового поколения и все шире использует R32 в различных видах оборудования.
Из стран Юго-Восточной Азии доля бытовых кондиционеров на R32 велика в Таиланде, Индонезии и Вьетнаме. В других государствах региона — на Филиппинах, в Малайзии, Сингапуре — продажи такого оборудования пока только начинают набирать обороты.
В 2025 году в Индии вступит в силу запрет на производство бытовых кондиционеров воздуха, использующих гидрохлорфторуглеродные хладагенты (ГХФУ), такие как R22. Импорт такого оборудования был запрещен еще в 2015 году. Сейчас местные производители активно работают над выпуском кондиционеров на R290.
Саудовская Аравия запретила импорт и производство сплит-систем, использующих ГХФУ, включая R22 и R123, в 2015 году. Это стимулировало рост продаж ротационных компрессоров для работы с R410A.
На сегодняшний день ряд производителей разработал ротационные компрессоры для холодильного оборудования, использующие в качестве хладагента новую смесь ГФО с низким потенциалом глобального потепления — R448A.
Спиральные компрессоры
Оздоровление мировой экономики способствовало увеличению объемов продаж спиральных компрессоров. И если в США и странах Европы подъем был незначительным, то растущие рынки, такие как Китай, показали весьма заметный рост.
Объем мирового рынка спиральных компрессоров (за вычетом изделий, произведенных для собственного использования) в 2017 году составил 14,9 миллиона штук, что на 6,2% больше показателей предыдущего года.
Рост спроса на спиральные компрессоры объясняется их востребованностью для изготовления VRF-систем, чиллеров, тепловых насосов и холодильного оборудования.
VRF-системы, обеспечивающие индивидуальное кондиционирование помещений, находят широкое применение на объектах коммерческого назначения и в офисных зданиях. Рост этого сегмента рынка в 2017 году оценивается более чем в 10%.
Продолжается технологическое совершенствование модульных чиллеров на основе компрессоров спирального типа. Среди преимуществ таких машин — небольшие размеры, облегчающие транспортировку и установку, а также возможность параллельного подключения, позволяющая добиться большой производительности. Особенно популярны такие чиллеры в странах Европы, в Японии и Китае. Параллельное подключение существенно расширило область применения спиральных компрессоров, сделав их прямыми конкурентами устройств винтового типа.
Большой потенциал роста имеет сегмент спиральных компрессоров для тепловых насосов «воздух — вода», рассчитанных на работу в холодном климате. Такие устройства могут использоваться не только для отопления, но и при подготовке горячей воды для гигиенических и хозяйственных нужд.
Кроме того, компрессоры спирального типа благодаря своей компактности и высокой производительности все чаще применяются в холодильном оборудовании. Япония поставляет спиральные компрессоры, использующие диоксид углерода (CO2) в качестве хладагента, в страны Европы и в Австралию. Такие компрессоры могут устанавливаться не только в системы холодоснабжения, но и в водонагреватели, работающие по принципу теплового насоса.
Появление гибридных транспортных средств создало потенциал для развития сегмента автомобильных кондиционеров на базе спиральных компрессоров с электрическим приводом, не отбирающим мощность у двигателя машины.
Следует отметить, что крупнейшие климатические компании часто сами производят спиральные компрессоры для использования в своих кондиционерах.
Хладагенты
За пределами Европы, США и Японии большинство компрессоров спирального типа, установленных в системах кондиционирования воздуха, по-прежнему используют хладагент R22. Компрессоры морозильников и холодильников чаще всего работают на R404A.
В Японии стандартом стало применение R410A в холодильном и морозильном оборудовании на базе спиральных компрессоров и диоксида углерода (CO2) в водонагревателях Eco Cute, работающих по принципу теплового насоса.
На отраслевых выставках в Европе и Китае уже демонстрировались образцы спиральных компрессоров, использующих в качестве хладагента углеводороды и R32, однако массовое производство подобных устройств пока не начато. В США выпускаются полупромышленные кондиционеры воздуха на базе компрессоров спирального типа, использующие хладагент R452B.
Винтовые компрессоры
Объем мирового рынка винтовых компрессоров в 2017 году составил 90 000 единиц оборудования. По регионам рост составил 3,6%, 1,1% и 1,1% для китайского, американского и европейского рынков соответственно. Значительный рост спроса на винтовые компрессоры наблюдается в Индии, привлекающей все большее число иностранных производителей, и в Юго-Восточной Азии, переживающей экономический подъем.
При этом сегмент рынка компрессоров винтового типа, предназначенных для систем воздушного кондиционирования, сокращается. Это связано с появлением устройств спирального и центробежного типов, работающих в том же диапазоне мощностей. В то же время в США и Китае энергоэффективные чиллеры с водяным охлаждением на базе винтовых компрессоров с инверторным управлением составляют достойную конкуренцию холодильным машинам с компрессорами центробежного типа. Кроме того, во многих странах растет спрос на винтовые компрессоры для тепловых насосов. В частности, такие компрессоры все чаще используются в тепловых насосах «воздух — вода» для коммерческого применения, например в отелях.
Рынок холодильных систем для хранения пищевых продуктов стабильно растет в регионах с активно развивающейся экономикой: в Китае, Юго-Восточной Азии, Индии. Развитие сегмента «холодильных цепочек» способствует росту спроса на винтовые компрессоры. Кроме того, не уменьшается потребность в устройствах подобного типа для специфических областей применения, таких как судовое холодильное оборудование.
Холодопроизводительность отдельного винтового компрессора лежит в диапазоне от 70 до 1758 киловатт, что уже довольно близко к теоретически достижимым пределам для данного вида устройств. В последнее время в дополнение к винтовым компрессорам сдвоенного типа разработаны модели с трехроторной конструкцией. Их роторы — короче, а эффективность и надежность выше, чем у устройств сдвоенного типа той же производительности.
Хладагенты
В сегменте винтовых компрессоров для систем воздушного кондиционирования произошел масштабный переход с хладагента R22 на озонобезопасные альтернативы, такие как R134a и R407С.
Некоторые европейские производители создали винтовые компрессоры для работы с хладагентом HFO‑1234ze.
Требования законодательства, регулирующего оборот хладагентов, различаются от региона к региону, и производителям приходится делать выбор в пользу того или иного решения в зависимости от конкретных обстоятельств.
Поршневые компрессоры
Спрос на полугерметичные компрессоры поршневого типа в 2017 году оценивался в 485 000 штук, что на 11,6% больше показателей 2017 года. Наиболее заметный рост наблюдался в сегменте оборудования для холодных складов.
Поршневые компрессоры имеют долгую историю, область их применения включает и холодильную технику, и оборудование для кондиционирования воздуха, и тепловые насосы. В целом продажи таких компрессоров для кондиционеров падают, в то время как потребность в поршневых устройствах для холодильного оборудования год от года продолжает расти. Диапазон мощности поршневых компрессоров позволяет использовать их как в бытовых холодильниках, так и холодильных системах коммерческого и промышленного назначения.
Хладагенты
За долгую историю технологии поршневого сжатия были созданы компрессоры, рассчитанные на работы с самыми разными хладагентами.
Созданные некоторое время назад герметичные поршневые компрессоры для холодильного оборудования, использующие в качестве хладагентов пропан (R290) и диоксид углерода, получили статус «дружественных к окружающей среде». Также на рынке появляются полугерметичные компрессоры, рассчитанные на работу с гидрофторолефинами.
Распространение в Европе, Китае и Японии тепловых насосов, работающих на диоксиде углерода (в том числе типа «воздух — вода»), поддерживает спрос на полугерметичные поршневые компрессоры.
Компрессоры центробежного типа
Объем мирового рынка компрессоров центробежного типа в 2017 году достиг 18 000 единиц оборудования, показав рост на 3,5% по сравнению с предыдущим годом. Основной движущей силой роста стало стремительное развитие технологии магнитной подвески ротора.
Крупнейшими потребителями чиллеров на базе компрессоров центробежного типа являются США и Китай. В этих же странах в основном сконцентрировано их производство. Производители чиллеров из США, как правило, сами изготавливают центробежные компрессоры. В последнее время растет объем экспорта устройств этого типа из США и Китая в страны Ближнего Востока и Юго-Восточной Азии. Ряд компаний, выпускающих чиллеры, закупает компрессоры у азиатских производителей.
За последние 10 лет небольшие чиллеры на базе компрессоров центробежного типа с магнитной подвеской ротора получили признание как энергоэффективное решение для воздушного кондиционирования зданий. Популярность таких холодильных машин продолжает расти. В Австралии на устройства с магнитной подвеской приходится до 70% от общего объема продаж центробежных компрессоров. Велика их доля также в Европе и США. В Китае продажи компрессоров центробежного типа с магнитной подвеской в 2017 году выросли на 25% по сравнению с предыдущим годом. Растет число таких устройств в Индии. В то же время магнитная подвеска пока не получила широкого распространения в Юго-Восточной Азии и Латинской Америке.
Хладагенты
Основной хладагент для центробежных компрессоров — R134a. В качестве замены ГФУ и ГХФУ-хладагентов в этом сегменте компании из Японии и США протестировали гидрофторолефин с низким потенциалом глобального потепления HFO‑1234ze. Существуют также экологически безопасные чиллеры на базе компрессоров центробежного типа, использующие в качестве хладагента воду.
Кроме того, уже доступен для применения негорючий хладагент R1233zd(E), ПГП которого равен 1.
Перспективные задачи и актуальные тенденции
Основные направления развития мирового рынка компрессоров — это внедрение инверторных технологий, использование параллельной конфигурации, интеграция с инженерными системами объекта и организация пред- и послепродажного обслуживания.
Дифференциация продукции
В каждой области применения, будь то «холодильные цепочки», воздушное кондиционирование объектов коммерческого назначения, промышленное охлаждение, компрессорам определенного типа — ротационным, спиральным, поршневым или центробежным — как правило, соответствуют какие-то конкретные виды оборудования. При этом наряду с дальнейшим разделением категорий оборудования на более узкие подкатегории наблюдается тенденция к повышению мощности компрессоров, позволяющая применять их в нетрадиционных для них областях.
Так, в сегменте воздушного кондиционирования объектов коммерческого назначения спиральные компрессоры уже могут использоваться вместо винтовых устройств номинальной мощностью
Несмотря на разнообразие видов компрессоров, в некоторых специфических областях продолжает доминировать какой-то один тип. Например, в полупромышленных кондиционерах воздуха производительностью от 4,5 до 22,3 киловатта применяются, как правило, спиральные компрессоры. В холодильных системах производительностью до 22,3 киловатта, а также в новом оборудовании на диоксиде углерода, работающем в субкритическом цикле, в основном устанавливаются полугерметичные поршневые компрессоры. Спиральные и винтовые устройства в этом сегменте не так распространены. В чиллерах холодопроизводительностью свыше 223 киловатт применяются главным образом компрессоры центробежного типа.
Изменение стратегии
Производители климатического оборудования переключаются с конкурентного рынка бытовых кондиционеров воздуха на более прибыльные полупромышленные системы. Этому способствует и увеличение мощности ротационных компрессоров — некоторым японским компаниям удалось довести ее до 15 киловатт.
Диверсифицированный спрос заставляет производителей расширять ассортимент выпускаемых компрессоров. Так, компании, специализирующиеся на ротационных или винтовых компрессорах, теперь предлагают и модели спирального типа.
Массовому производству компрессоров в Китае препятствует выросшая стоимость рабочей силы. Чтобы снизить себестоимость, производители вынуждены автоматизировать технологические процессы, внедряя промышленных роботов.
Инверторные технологии
Строгие стандарты энергоэффективности машин и оборудования, действующие в различных странах, распространяются в том числе на кондиционеры воздуха и холодильные агрегаты. Выполнять требования этих стандартов помогает инверторное управление компрессором.
Первыми инверторные контроллеры получили ротационные компрессоры. Когда массовое производство сделало эту технологию дешевле, инверторное управление стало применяться с компрессорами других типов, например со спиральными. Однако инверторные компрессоры до сих пор отличаются гораздо более высокой начальной ценой по сравнению с неинверторными устройствами. Ключевым фактором, способствующим их распространению, является возможность окупить начальную стоимость за счет снижения эксплуатационных расходов.
Ранее инверторные контроллеры продавались отдельно от компрессоров. Неспадающий спрос на контроллеры привлекает в этот сегмент все новых производителей электронных компонентов. Одновременно с этим растет доля компрессоров с уже встроенным инвертором.
Еще одна тенденция — использование в компрессорах центробежного типа электродвигателей постоянного тока, ранее применявшихся в основном в маломощных воздушных кондиционерах.
Безмасляные технологии
Компрессоры, использующие безмасляные технологии, привлекают повышенное внимание рынка, так как отличаются более низкими расходами на эксплуатацию и обслуживание, а также меньшим энергопотреблением.
Безмасляные компрессоры центробежного типа с магнитной подвеской применяются в настоящее время уже довольно широко. Холодопроизводительность таких устройств достигает 3500 киловатт. Основным источником спроса на них являются рынки Северной Америки, Европы и Австралии. Значительного увеличения продаж таких компрессоров можно ждать в Китае, Индии и Бразилии.
Помимо этого, рынок вновь проявляет интерес к керамическим подшипникам. Растет и число производителей, использующих технологию газовой смазки.
Тепловые насосы
Оборудование, использующее компрессоры, обеспечивающие работу в режиме теплового насоса, представлено бытовыми и полупромышленными кондиционерами воздуха, VRF-системами и даже чиллерами. Кроме того, такие компрессоры активно применяются в водонагревателях.
Развитие технологии позволило расширить этот список за счет сушилок и других устройств. Спросу на тепловые насосы «воздух — вода» способствует признание их оборудованием, использующим возобновляемую тепловую энергию. Даже сокращение или окончательное закрытие программ поощрения покупки тепловых насосов в Европе не смогли остановить рост их популярности как решений, дружественных окружающей среде.
В Китае развитие данного сегмента рынка стимулируется политикой перехода от угля на электричество. Бенефициарами такой политики стали производители тепловых насосов «воздух — вода» малой и средней мощности, а также ротационных и спиральных компрессоров.
Многие компании предлагают тепловые насосы «воздух — вода» с компрессорами повышенной производительности, обеспечивающими возможность эксплуатации в холодном климате.
Прогноз на 2018 год
Пережив бум в 2017 году, в
Вырастет потребность в спиральных компрессорах для VRF-систем и тепловых насосов.
Винтовые и поршневые компрессоры продолжат активно применяться в холодильной технике. Их доля в сегменте оборудования для кондиционирования воздуха будет сокращаться.
Оздоровление мировой экономики, судя по всему, поспособствует умеренному росту спроса на холодильные машины, оснащенные обычными («классическими») компрессорами центробежного типа. Сегмент энергоэффективных чиллеров с центробежными компрессорами на магнитной подвеске сохранит высокий темп роста.
В целом в 2018 году на мировом рынке компрессоров прогнозируется небольшой рост, основной движущей силой которого станут Китай, Индия и страны Юго-Восточной Азии.
По материалам JARN