本實用新型公開了一種跨臨界CO2復合熱泵,包括CO2主路壓縮機、氣冷?氣冷復合器、過冷?蒸發復合器、蒸發器和CO2輔助壓縮機;氣冷?氣冷復合器包含CO2主路、CO2輔路和水路三個通路;過冷?蒸發復合器包含CO2主路過冷段和CO2輔路蒸發段兩個通路。本實用新型根據回水溫度包括兩種工作模式,使得機組應用范圍更廣,滿足日常需要;本實用新型中只有一個制冷劑與水的換熱器,相比較現有的臨界CO2復合熱泵中的三個水和制冷劑的換熱器,本循環水路為一進一出的單一回路,系統簡單,降低了故障率;本實用新型輔助回路采用變頻壓縮機可以使熱泵熱水器系統能夠在更寬負荷和溫度條件下長時間穩定可靠運行,降低電能消耗,還可以降低壓縮機的啟動電流。