家電行業(yè)技術(shù)破圈：點“綠”成金

 

國際災(zāi)害數(shù)據(jù)庫(em-dat)統(tǒng)計顯示，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的階段。于家電產(chǎn)業(yè)，在“雙碳”目標和能源“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。

 

 

（圖片來源：拍信創(chuàng)意，侵刪）

 

“節(jié)能節(jié)水”是推動行業(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)的能效標準得到了不斷的完善和補充。新的能效標準不斷提升產(chǎn)品的入門水平和能效水平，根據(jù)家用電器協(xié)會統(tǒng)計，到2019年，家用電冰箱能效1級產(chǎn)品銷售量占比達42%;主要洗衣機企業(yè)內(nèi)銷滾筒洗衣機中，98%為新版能效1級產(chǎn)品;波輪全自動洗衣機內(nèi)銷產(chǎn)品中節(jié)能產(chǎn)品達67%;節(jié)能型吸油煙機在內(nèi)銷市場占比達99%，其中能效1級產(chǎn)品占93%;節(jié)能型燃氣灶具內(nèi)銷占比達97%，其中1級能效產(chǎn)品占68%;節(jié)能型微波爐內(nèi)銷市場占比達45%，能效5級產(chǎn)品已被淘汏;電飯鍋能效1、2級產(chǎn)品內(nèi)銷占比30%以上，能效4級及以下的產(chǎn)品基本淘汏。

 

房間空調(diào)器方面，自去年7月1日空調(diào)能效新國標落地實施以來，根據(jù)奧維云網(wǎng)數(shù)據(jù)，2021冷年，定頻空調(diào)線上市場銷量占比降至8.7%，線下市場占比達到僅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?！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、空調(diào)、熱水器、吸排油煙機、微波爐、電風扇等)，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、洗碗機、反滲透凈水機三大品類的水效限定值及等級都有了明確的國家標準要求。以洗碗機為例，今年1月1日起實施的《洗碗機能效水效限定值及等級》標準、4月1日起實施的《洗碗機國家能效標準》，都從不同維度對洗碗機的能效水效、耗水耗電、洗凈/烘干性能等指標作出了新規(guī)定。圍繞相關(guān)標準規(guī)定，洗碗機企業(yè)開始進一步升級和改良洗碗機產(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，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節(jié)能，在選擇“節(jié)能洗”程序時，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)能的方式實現(xiàn)理想的清洗效果。方太洗碗機最新推出的“高能氣泡洗”技術(shù)，以水氣混動的方式，實現(xiàn)了同等清洗效果的情況下更加省水、節(jié)約能源效果，同時潔凈指數(shù)達1.21，高于一級國標的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、高級工程師胡鋒告訴記者，聚氨酯絕熱保溫技術(shù)是實現(xiàn)冰箱節(jié)能減排的重要途徑。冰箱行業(yè)需要通過創(chuàng)新突破來實現(xiàn)聚氨酯發(fā)泡技術(shù)的升級換代，達到節(jié)能環(huán)保的目標。而海信通過對冰箱發(fā)泡技術(shù)升級換代路線的探索發(fā)現(xiàn)，環(huán)戊烷+hfos復(fù)合發(fā)泡體系整機較環(huán)戊烷+hfc-245fa發(fā)泡體系整機節(jié)能2%?！坝捎诃h(huán)保及節(jié)能上的優(yōu)勢，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)。”

 

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箱體熱輻射的15%-20%，通過對門封條的設(shè)計優(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、環(huán)保技術(shù)升級，對于中國家電企業(yè)而言，類似的低碳環(huán)?？萍继魬?zhàn)的成功經(jīng)驗已然非常豐富。根據(jù)中國家電協(xié)會初步測算，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)計制造，降低產(chǎn)品整個生命周期中對環(huán)境影響，實現(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。

 

而在進一步加速落實“雙碳”戰(zhàn)略方面，一方面，今年6月份，中國家電協(xié)會啟動了《中國家電行業(yè)實現(xiàn)碳達峰和碳中和行動方案》(以下簡稱“行動方案”)的研究工作?！缎袆臃桨浮诽岢隽宋覈译娦袠I(yè)碳減排的初步技術(shù)路徑和行動計劃，隨著該方案進一步完善發(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)的時代擔當和社會責任。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)驗的gmcc方面表示，以r290獨立壓縮二代壓縮機為代表的高性能產(chǎn)品將為下游空調(diào)整機廠商提供高效可靠的能效升級解決方案?！安粌H是空調(diào)領(lǐng)域，高穩(wěn)定性、大容量、寬背壓的r290輕商用冰箱壓縮機及r290低溫冷柜用壓縮機，同樣滿足市場‘綠色低碳’發(fā)展需求”，gmcc相關(guān)負責人稱。另外，r290熱泵熱水器壓縮機經(jīng)過滑片氮化鉻處理，軸承增加環(huán)形槽等設(shè)計增強可靠性，其出水溫度一般達到65℃，在冬季也能達到55℃。此外，除濕機、干衣機等同樣也是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技術(shù)，據(jù)介紹，在碳排放方面，若按照gmcc每年8500萬臺的產(chǎn)銷量計算，使用該技術(shù)后，一年能夠減排430萬噸二氧化碳，切實助力國家雙碳戰(zhàn)略的落地實施?！斑@項技術(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?！?/p>

 

“雙碳戰(zhàn)略下，對于家電企業(yè)來說，合理利用低碳能源技術(shù)，降低能源管控對生產(chǎn)、生活的影響成為重中之重”，四季沐歌相關(guān)負責人稱，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，可以為用戶提供可視化展示、能源檢測、故障診斷、能源管理等，從而達到碳計量減少14%，節(jié)省17%費用的效能。

 

當然，就像各家電上下游企業(yè)、行業(yè)技術(shù)專家們向記者所強調(diào)的，“雙碳”目標帶來的能源革命雖是一個萬億級的市場，但仍需要每一個行業(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)提升同樣對整個家電產(chǎn)業(yè)的綠色、品質(zhì)發(fā)展有著極大推動作用。

 

根據(jù)中國家用電器協(xié)會數(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，市場上較為先進的冰箱噪聲聲功率已達到32-38dba之間，分體掛機空調(diào)的噪聲聲壓級普遍達到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消音室。同時，家電設(shè)計越來越多的引入汽車等行業(yè)廣泛應(yīng)用的計算機仿真技術(shù)來開展噪聲研究，也正取得不錯的進展。

 

比如，美的冰箱事業(yè)部負責噪聲控制的研究人員陳千一通過相關(guān)聲學(xué)仿真計算對封閉環(huán)境中t型聲學(xué)共振腔的噪聲控制進行研究后，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)用在冰箱壓機艙中，設(shè)計兩根720 hz的t型共振腔，在650-750hz的目標頻段可實現(xiàn)降噪6.1db效果。應(yīng)用在吸油煙機上，在470-585 hz的目標頻段可降噪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)，實現(xiàn)源頭降噪、專利主動消音、阻隔噪音于一體，并在進風風道結(jié)構(gòu)、燃燒倉隔音、排煙系統(tǒng)關(guān)鍵部件實現(xiàn)了突破性創(chuàng)新，a.o.史密斯(中國)市場副總經(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級靜音零冷水燃氣熱水器可將噪音值降至43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，安靜到可以聽見風吹過枝頭時的簌簌?！?/p>

 

無疑，當“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。包括對噪聲源、噪聲頻譜、噪聲傳遞路徑、噪聲評價等進行深入研究，不斷改進降噪技術(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，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)