家電行業(yè)技術(shù)破圈：點(diǎn)“綠”成金

 

國際災(zāi)害數(shù)據(jù)庫(em-dat)統(tǒng)計(jì)顯示，2000年以后，人類每年經(jīng)歷的極端天氣災(zāi)害大多在300-400次之間，這意味著幾乎平均每天就要經(jīng)歷一次。

 

為地球降溫、讓綠色生根，已不能再停留在喊口號(hào)的階段。于家電產(chǎn)業(yè)，在“雙碳”目標(biāo)和能源“雙控”背景下，“綠色環(huán)?！?、“低碳減排”、“可持續(xù)發(fā)展”等老概念也都重新找到了新的技術(shù)落腳點(diǎn)。

 

 

（圖片來源：拍信創(chuàng)意，侵刪）

 

“節(jié)能節(jié)水”是推動(dòng)行業(yè)綠色轉(zhuǎn)型發(fā)展的加速器

 

國內(nèi)家電產(chǎn)業(yè)鏈對(duì)于綠色節(jié)能環(huán)保技術(shù)的探索創(chuàng)新要來的更早。

 

以過去“十三五”期間家電節(jié)能節(jié)水技術(shù)創(chuàng)新成果為參考，在＊＊部門和相關(guān)家電企業(yè)的高度重視下，家電相關(guān)的能效標(biāo)準(zhǔn)得到了不斷的完善和補(bǔ)充。新的能效標(biāo)準(zhǔn)不斷提升產(chǎn)品的入門水平和能效水平，根據(jù)家用電器協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，到2019年，家用電冰箱能效1級(jí)產(chǎn)品銷售量占比達(dá)42%;主要洗衣機(jī)企業(yè)內(nèi)銷滾筒洗衣機(jī)中，98%為新版能效1級(jí)產(chǎn)品;波輪全自動(dòng)洗衣機(jī)內(nèi)銷產(chǎn)品中節(jié)能產(chǎn)品達(dá)67%;節(jié)能型吸油煙機(jī)在內(nèi)銷市場(chǎng)占比達(dá)99%，其中能效1級(jí)產(chǎn)品占93%;節(jié)能型燃?xì)庠罹邇?nèi)銷占比達(dá)97%，其中1級(jí)能效產(chǎn)品占68%;節(jié)能型微波爐內(nèi)銷市場(chǎng)占比達(dá)45%，能效5級(jí)產(chǎn)品已被淘汏;電飯鍋能效1、2級(jí)產(chǎn)品內(nèi)銷占比30%以上，能效4級(jí)及以下的產(chǎn)品基本淘汏。

 

房間空調(diào)器方面，自去年7月1日空調(diào)能效新國標(biāo)落地實(shí)施以來，根據(jù)奧維云網(wǎng)數(shù)據(jù)，2021冷年，定頻空調(diào)線上市場(chǎng)銷量占比降至8.7%，線下市場(chǎng)占比達(dá)到僅3.2%，定頻空調(diào)逐漸退市直至清理殆盡，高能效、節(jié)能型產(chǎn)品成為主流市場(chǎng)?！斑@有賴于變頻技術(shù)在家電領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用”，一位家電行業(yè)分析人士向中國家電網(wǎng)記者表示，目前，國內(nèi)主流家電企業(yè)基本掌握了變頻控制器技術(shù)，變頻驅(qū)動(dòng)算法也被大部分企業(yè)所掌握并應(yīng)用到相關(guān)產(chǎn)品中(冰箱、洗衣機(jī)、空調(diào)、熱水器、吸排油煙機(jī)、微波爐、電風(fēng)扇等)，變頻控制主芯片mcu和dsp的研究和應(yīng)用也已經(jīng)逐步深入，為產(chǎn)品節(jié)能和性能提升提供了有力支撐。

 

水效方面，截至目前，洗衣機(jī)、洗碗機(jī)、反滲透凈水機(jī)三大品類的水效限定值及等級(jí)都有了明確的國家標(biāo)準(zhǔn)要求。以洗碗機(jī)為例，今年1月1日起實(shí)施的《洗碗機(jī)能效水效限定值及等級(jí)》標(biāo)準(zhǔn)、4月1日起實(shí)施的《洗碗機(jī)國家能效標(biāo)準(zhǔn)》，都從不同維度對(duì)洗碗機(jī)的能效水效、耗水耗電、洗凈/烘干性能等指標(biāo)作出了新規(guī)定。圍繞相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，洗碗機(jī)企業(yè)開始進(jìn)一步升級(jí)和改良洗碗機(jī)產(chǎn)品的洗滌技術(shù)，比如博西家電旗下西門子晶蕾系列洗碗機(jī)，搭載了博西家電專利晶蕾技術(shù)，可有效提升烘干效率并促進(jìn)節(jié)能，在選擇“節(jié)能洗”程序時(shí)，該產(chǎn)品清洗15套中式餐具僅需0.73度電、10升水，以更節(jié)水、節(jié)能的方式實(shí)現(xiàn)理想的清洗效果。方太洗碗機(jī)最新推出的“高能氣泡洗”技術(shù)，以水氣混動(dòng)的方式，實(shí)現(xiàn)了同等清洗效果的情況下更加省水、節(jié)約能源效果，同時(shí)潔凈指數(shù)達(dá)1.21，高于一級(jí)國標(biāo)的1.12。

 

節(jié)能節(jié)水是家電技術(shù)發(fā)展不斷的追求，它既需要業(yè)內(nèi)加大像變頻技術(shù)、洗滌技術(shù)等關(guān)鍵共性技術(shù)的創(chuàng)新研發(fā)，更需要與相關(guān)上游領(lǐng)域技術(shù)的協(xié)同創(chuàng)新。以聚氨酯絕熱技術(shù)為例，海信家電(000921,股吧)研發(fā)中心發(fā)泡技術(shù)經(jīng)理、高級(jí)工程師胡鋒告訴記者，聚氨酯絕熱保溫技術(shù)是實(shí)現(xiàn)冰箱節(jié)能減排的重要途徑。冰箱行業(yè)需要通過創(chuàng)新突破來實(shí)現(xiàn)聚氨酯發(fā)泡技術(shù)的升級(jí)換代，達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目標(biāo)。而海信通過對(duì)冰箱發(fā)泡技術(shù)升級(jí)換代路線的探索發(fā)現(xiàn)，環(huán)戊烷+hfos復(fù)合發(fā)泡體系整機(jī)較環(huán)戊烷+hfc-245fa發(fā)泡體系整機(jī)節(jié)能2%?！坝捎诃h(huán)保及節(jié)能上的優(yōu)勢(shì)，目前，海信冰箱系統(tǒng)出口產(chǎn)品上已大量應(yīng)用該技術(shù)?！?/p>

 

此外，以萬朗磁塑方面提供的數(shù)據(jù)，門封條漏冷大致能占到整個(gè)箱體熱輻射的15%-20%，通過對(duì)門封條的設(shè)計(jì)優(yōu)化，則一定程度上也能夠降低冰箱的能耗;從換熱器傳熱技術(shù)來看，西安交通大學(xué)制冷與低溫工程系教授晏剛認(rèn)為，提升翅片管換熱器空氣側(cè)換熱性能、制冷劑側(cè)換熱性能，同時(shí)優(yōu)化翅片管換熱器流路，以此探索翅片管換熱器在熱泵空調(diào)器中的規(guī)模化應(yīng)用，同樣能夠?qū)崿F(xiàn)高效、節(jié)能、環(huán)保效果。

 

 

（圖片來源：拍信創(chuàng)意，侵刪）

 

“低碳減排”正成為企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必修課

 

“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)下，“碳減排”是中國家電工業(yè)面臨的又一重大挑戰(zhàn)。

 

過去的幾十年來，從氟利昂的替代到家電能效水效升級(jí)、環(huán)保技術(shù)升級(jí)，對(duì)于中國家電企業(yè)而言，類似的低碳環(huán)保科技挑戰(zhàn)的成功經(jīng)驗(yàn)已然非常豐富。根據(jù)中國家電協(xié)會(huì)初步測(cè)算，2020年冰洗空等9種家電的二氧化碳排放量較2015年降低了29%，可見通過家電產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì)制造，降低產(chǎn)品整個(gè)生命周期中對(duì)環(huán)境影響，實(shí)現(xiàn)節(jié)能節(jié)材、低碳減排，正逐漸成為深入企業(yè)的環(huán)保理念。

 

而在進(jìn)一步加速落實(shí)“雙碳”戰(zhàn)略方面，一方面，今年6月份，中國家電協(xié)會(huì)啟動(dòng)了《中國家電行業(yè)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰和碳中和行動(dòng)方案》(以下簡稱“行動(dòng)方案”)的研究工作?！缎袆?dòng)方案》提出了我國家電行業(yè)碳減排的初步技術(shù)路徑和行動(dòng)計(jì)劃，隨著該方案進(jìn)一步完善發(fā)布，將為家電企業(yè)的“減碳”工作提供重要指導(dǎo)意義。

 

另一方面，隨著9月15日《基加利修正案》在我國正式生效，淘汰損耗臭氧層物質(zhì)同時(shí)減排溫室氣體，不使用破壞溫室氣體的化學(xué)品做替代制冷劑和發(fā)泡劑，是我國的國際環(huán)保履約要求，也是作為制造大國的中國家電產(chǎn)業(yè)的時(shí)代擔(dān)當(dāng)和社會(huì)責(zé)任。在此方面，以空調(diào)器制冷劑替代技術(shù)r290的研究應(yīng)用為參考，中國家電網(wǎng)從生態(tài)環(huán)境部對(duì)外合作與交流中心了解到，2010-2020年在多邊基金的支持下，我國實(shí)現(xiàn)了31條房間空調(diào)器生產(chǎn)線的改造，其中23條采用r290技術(shù)，8條采用r410a技術(shù)，并改造7條r290空調(diào)壓縮機(jī)生產(chǎn)線。根據(jù)規(guī)劃，未來5年，多邊基金將支持12條房間空調(diào)器生產(chǎn)線的改造，3條家用熱泵熱水器生產(chǎn)線改造和4條房間空調(diào)器壓縮機(jī)生產(chǎn)線改造為r290技術(shù)，不再支持r410a產(chǎn)線改造。

 

在r290應(yīng)用的探索路上，擁有十多年研發(fā)經(jīng)驗(yàn)的gmcc方面表示，以r290獨(dú)立壓縮二代壓縮機(jī)為代表的高性能產(chǎn)品將為下游空調(diào)整機(jī)廠商提供高效可靠的能效升級(jí)解決方案。“不僅是空調(diào)領(lǐng)域，高穩(wěn)定性、大容量、寬背壓的r290輕商用冰箱壓縮機(jī)及r290低溫冷柜用壓縮機(jī)，同樣滿足市場(chǎng)‘綠色低碳’發(fā)展需求”，gmcc相關(guān)負(fù)責(zé)人稱。另外，r290熱泵熱水器壓縮機(jī)經(jīng)過滑片氮化鉻處理，軸承增加環(huán)形槽等設(shè)計(jì)增強(qiáng)可靠性，其出水溫度一般達(dá)到65℃，在冬季也能達(dá)到55℃。此外，除濕機(jī)、干衣機(jī)等同樣也是r290技術(shù)的應(yīng)用載體。

 

r290環(huán)保冷媒技術(shù)不斷推新基礎(chǔ)上，gmcc還研究開發(fā)出旋轉(zhuǎn)式+往復(fù)式滑片腔的高能效、高能力新型滑片式壓縮機(jī)技術(shù)，據(jù)介紹，在碳排放方面，若按照gmcc每年8500萬臺(tái)的產(chǎn)銷量計(jì)算，使用該技術(shù)后，一年能夠減排430萬噸二氧化碳，切實(shí)助力國家雙碳戰(zhàn)略的落地實(shí)施?！斑@項(xiàng)技術(shù)可全面覆蓋制冷空調(diào)領(lǐng)域及熱泵、冷凍冷藏等領(lǐng)域的產(chǎn)品，助力提升我國制冷行業(yè)整體能效水平。”

 

“雙碳戰(zhàn)略下，對(duì)于家電企業(yè)來說，合理利用低碳能源技術(shù)，降低能源管控對(duì)生產(chǎn)、生活的影響成為重中之重”，四季沐歌相關(guān)負(fù)責(zé)人稱，在此方面，四季沐歌基于“太陽能(000591,股吧)+”和“熱泵+”雙核低碳戰(zhàn)略搭配清潔能源智耦操作系統(tǒng)cas+。通過pc+微信小程序+app全端推動(dòng)，可以為用戶提供可視化展示、能源檢測(cè)、故障診斷、能源管理等，從而達(dá)到碳計(jì)量減少14%，節(jié)省17%費(fèi)用的效能。

 

當(dāng)然，就像各家電上下游企業(yè)、行業(yè)技術(shù)專家們向記者所強(qiáng)調(diào)的，“雙碳”目標(biāo)帶來的能源革命雖是一個(gè)萬億級(jí)的市場(chǎng)，但仍需要每一個(gè)行業(yè)內(nèi)的每一家企業(yè)不斷摸索、不斷創(chuàng)新，來尋找到適合本行業(yè)的最佳路徑。

 

“噪音控制”營造綠色舒適的家庭環(huán)境

 

綠色家電、綠色制造不僅僅體現(xiàn)在節(jié)能節(jié)水、低碳減排方面，噪聲控制及聲品質(zhì)提升同樣對(duì)整個(gè)家電產(chǎn)業(yè)的綠色、品質(zhì)發(fā)展有著極大推動(dòng)作用。

 

根據(jù)中國家用電器協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)，“十三五”期間，主要家電產(chǎn)品的噪音控制水平持續(xù)提高，市場(chǎng)上較為先進(jìn)的冰箱噪聲聲功率已達(dá)到32-38dba之間，分體掛機(jī)空調(diào)的噪聲聲壓級(jí)普遍達(dá)到35dba。

 

“家電企業(yè)在噪聲控制上做了大量工作”，前文家電行業(yè)分析人士向記者分析指出，目前主要家電企業(yè)及關(guān)鍵零部件企業(yè)均建立起了完備的噪聲研究開發(fā)環(huán)境，大多數(shù)企業(yè)均建有全/半消音室，有些頭部企業(yè)甚至建立了更加完備的帶工況的精密級(jí)消音室。同時(shí)，家電設(shè)計(jì)越來越多的引入汽車等行業(yè)廣泛應(yīng)用的計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)來開展噪聲研究，也正取得不錯(cuò)的進(jìn)展。

 

比如，美的冰箱事業(yè)部負(fù)責(zé)噪聲控制的研究人員陳千一通過相關(guān)聲學(xué)仿真計(jì)算對(duì)封閉環(huán)境中t型聲學(xué)共振腔的噪聲控制進(jìn)行研究后，首次將t型共振腔這種吸聲結(jié)構(gòu)應(yīng)用于家電產(chǎn)品的噪聲控制，如應(yīng)用在冰箱壓機(jī)艙中，設(shè)計(jì)兩根720 hz的t型共振腔，在650-750hz的目標(biāo)頻段可實(shí)現(xiàn)降噪6.1db效果。應(yīng)用在吸油煙機(jī)上，在470-585 hz的目標(biāo)頻段可降噪3.3db。

 

a.o.史密斯通過創(chuàng)新研發(fā)的專利消音科技和三維立體降噪系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)源頭降噪、專利主動(dòng)消音、阻隔噪音于一體，并在進(jìn)風(fēng)風(fēng)道結(jié)構(gòu)、燃燒倉隔音、排煙系統(tǒng)關(guān)鍵部件實(shí)現(xiàn)了突破性創(chuàng)新，a.o.史密斯(中國)市場(chǎng)副總經(jīng)理張暉告訴記者，搭載該降噪系統(tǒng)技術(shù)的a.o.史密斯1級(jí)靜音零冷水燃?xì)鉄崴骺蓪⒃胍糁到抵?3分貝以下?！?3分貝以下到底有多安靜?就像在圖書館，安靜到可以聽見指尖劃過書頁的嘩啦聲;在鄉(xiāng)野深夜，安靜到可以聽見風(fēng)吹過枝頭時(shí)的簌簌?！?/p>

 

無疑，當(dāng)“噪音污染”逐漸與空氣污染、水污染并列成為“三大污染”，構(gòu)建綠色聲環(huán)境，加大對(duì)家用電器噪聲控制及聲品質(zhì)提升技術(shù)的研發(fā)已經(jīng)刻不容緩。包括對(duì)噪聲源、噪聲頻譜、噪聲傳遞路徑、噪聲評(píng)價(jià)等進(jìn)行深入研究，不斷改進(jìn)降噪技術(shù)，提升生產(chǎn)工藝，以及在聲品質(zhì)提升方面的諸多探索都需要提上的日程。

 

“綠色發(fā)展”是家電行業(yè)、家電企業(yè)必須回答重大課題，解決好了既為全球的可持續(xù)發(fā)展做出了貢獻(xiàn)，也為自身發(fā)展贏得了空間和未來。

 

文章來源：中國家電網(wǎng)