热泵是一种极具发展潜力的电气化高效供热技术。空气源热泵主要存在季节适应性差、低环温吸热提升难、无法突破供蒸汽三大瓶颈。上海交大团队历经20年的校企联合攻关，形成了热能品位广、供热效率高、应用范围宽的空气源热泵多品位高效供热系列关键技术，实现了热水、采暖以及工业蒸汽的高效供应。主要创新内容如下：
1、针对季节适应性差问题，率先研发高效空气源热泵制取生活热水的新技术，提出了空气源热泵季节适应性变流量控制方法，发明了空气源热泵热水器的平行流微通道高效换热水箱技术，研发的空气源热泵热水器的性能系数达到4.73的国际最高水平，推动了空气源热泵热水器产业的形成与发展。
2、针对低环温下难运行问题，发明了喷液冷却-喷气增焓的气液混合喷射压缩技术和运行参数识别的多方式耦合除霜方法，发明了小管径铜管串波纹铝翅片末端强化对流的小温差换热技术，解决了北方严寒地区常规空气源热泵无法可靠运行的难题，最低环温拓宽至-35℃，实现了我国全气候区覆盖。有力推动了我国宽环温空气源热泵供暖产业的发展。
3、针对输出温度低问题，*了空气源热泵闭式预热耦合开式闪蒸压缩大温升热泵循环，进一步将闪蒸蒸汽通过碳环耦合隔离气密封技术和多级喷水冷却的双螺杆水蒸气压缩增压升温，首次将空气源热泵供热温度从90℃提升至150℃，首次突破了热泵供应蒸汽的瓶颈，将单位蒸汽电耗降至电锅炉的一半，为工业蒸汽的高效低碳供应开创了变革性路径。