热泵一直被视为建筑空气加热和水加热过程中颇具前景的技术。多家原始设备制造商（OEM）已在商业化不同容量的热泵产品；然而，其应用目前仍局限于较低温度（低于70℃）。随着近期以热泵替代建筑及工业过程燃气设备的兴趣日益增长，一类被称为“高温热泵”的新技术正受到广泛关注，其目标供热温度高于传统热泵技术（大于90℃）。本研究聚焦于这一类热泵，旨在对其前沿技术现状进行全面综述，同时突出主要挑战与机遇。讨论将重点围绕以下方面展开：实现更高热汇温度的技术可行性、基于部署场景的应用、余热回收，以及工艺集成与控制。编译 陈讲运
1. 美国政策与目标框架
美国能源部在《到2050年使美国经济脱碳：建筑行业国家蓝图》中明确，建筑部门需在2035年前减排65%、2050年前减排90%。 建筑占美国国内碳排放的三分之一以上和用电量的75%，供热脱碳是核心抓手。
2. 高温热泵的技术定位
高温热泵通常指能够提供80℃以上热能的热泵系统，COP可达2~6，是替代燃气锅炉、实现工业供热电气化的关键技术。 工业用能中约2/3用于热能生产，其中100~200℃是各类工业流程的常用温区。
3. 超临界高温热泵的特殊价值
超临界热泵（尤其是CO₂跨临界循环）在实现更高温升方面具有独特优势，CO₂工质临界温度仅31℃，在供热侧天然处于超临界状态，可实现大温差高效换热，是突破90℃以上温区的重要技术路径之一。
4. 主要挑战
工质筛选：受PFAS限制趋势影响，HFO/HCFO类合成工质未来可能受限，天然工质（CO₂、氨、碳氢化合物）成为长期方向，但需解决可燃性和高压问题。
核心部件：高温工况下润滑油分解、材料腐蚀、密封失效等问题突出，无油化（磁悬浮/气浮轴承）和离心式压缩机是发展方向。
经济性：前期投资显著高于传统锅炉，经济性高度依赖电价、气价和碳价政策。
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