跨臨界CO2熱泵系統可廣泛應用于生活熱水供應、采暖和工業干燥等諸多領域，同時在環境保護方面有很大的優勢，且節能效果較好。隨著國家政策的傾斜，我國對CO2熱泵技術研究的不斷深入, CO2熱泵熱水器在我國將會有很好的發展前景。目前，西安交通大學與萬寶、美的、格力等公司均有熱泵熱水器及其壓縮機方面的合作項目。

隨著人們對環境問題日益關注，自然工質作為制冷劑的研究方向逐漸成為制冷行業新的研究熱點。由于CO2具有較好的熱物理性質，因此CO2作為制冷劑的制冷、制熱技術也在逐步走向成熟。對CO2壓縮機的研究主要是一些國外壓縮機生產企業，比如日本的SANYO、MYCOM、DAINKIN公司，意大利的DORIN公司等國際知名公司。而對于跨臨界CO2熱泵熱水器的研究，日本的多家公司走在了世界的前列，并于2001年將小型家用CO2熱泵熱水器投入了市場。而對于商用CO2熱泵熱水器的研究和開發，在國內外尚未有成熟機型的出現。

西安交通大學首先專注于商用CO2熱泵熱水器壓縮機的研究與開發，2006年研制出商用CO2活塞式壓縮機成品樣機，在與廣州萬寶公司的進一步合作中，該型號的樣機得到了進一步的完善。該實驗樣機的主要參數為：電機轉速：2900rpm（50Hz），電機額定輸入功率：18.0kW，壓縮機理論容積流量：10.7，最大運行排氣壓力為13MPa，最大壓縮比為8.5。

對于跨臨界CO2熱泵熱水器系統的開發與研究，在國家863計劃支持下，西安交通大學在2008年完成了樣機的設計與安裝，現已完成各種工況下的性能測試。該實驗樣機為空氣源商用跨臨界CO2熱泵熱水器，其環境運行工況為-20℃～40℃，最高出水溫度可以達到90℃，額定產熱量為55kW。同時，在環境溫度為-25℃時，該樣機的出水溫度也可以達到90℃，其排氣溫度可控制在120℃以內。