跨临界 CO2 热泵系统可广泛应用于生活热水供应、采暖和工业干燥等诸多领域，同时在环境保护方面有很大的优势，且节能效果较好。随着国家政策的倾斜，我国对 CO2 热泵技术研究的不断深入, CO2 热泵热水器在我国将会有很好的发展前景。目前，西安交通大学与万宝、美的、格力等公司均有热泵热水器及其压缩机方面的合作项目。随着人们对环境问题日益关注，自然工质作为制冷剂的研究方向逐渐成为制冷行业新的研究热点。由于 CO2 具有较好的热物理性质，因此 CO2 作为制冷剂的制冷、制热技术也在逐步走向成熟。对 CO2 压缩机的研究主要是一些国外压缩机生产企业，比如日本的 SANYO、MYCOM、DAINKIN 公司，意大利的 DORIN 公司等国际知名公司。而对于跨临界 CO2 热泵热水器的研究，日本的多家公司走在了世界的前列，并于 2001 年将小型家用 CO2 热泵热水器投入了市场。而对于商用 CO2热泵热水器的研究和开发，在国内外尚未有成熟机型的出现。西安交通大学首先专注于商用 CO2 热泵热水器压缩机的研究与开发，2006年研制出商用 CO2 活塞式压缩机成品样机，在与广州万宝公司的进一步合作中，该型号的样机得到了进一步的完善。该实验样机的主要参数为：电机转速：2900rpm（50Hz），电机额定输入功率：18.0kW，压缩机理论容积流量：10.7
，最大运行排气压力为 13MPa，最大压缩比为 8.5。
对于跨临界 CO2 热泵热水器系统的开发与研究，在国家 863 计划支持下，西安交通大学在 2008 年完成了样机的设计与安装，现已完成各种工况下的性能测试。该实验样机为空气源商用跨临界 CO2 热泵热水器，其环境运行工况为-20℃～40℃，最高出水温度可以达到 90℃，额定产热量为 55kW。 同时，在环境温度为-25℃时，该样机的出水温度也可以达到 90℃，其排气温度可控制在 120℃以内。
