以消费升级为“发动机” 中国空调行业规划“十四五”技术发展

　　10月30日，由中国家用电器协会主办的2020年中国家用电器技术大会空调器专业技术分会在宁波举行，来自美的、海尔、海信、奥克斯、TCL、三星、长虹、GMCC&Welling、爱发科等企业的技术研发人员以及相关行业组织、科研院校的专家汇聚一堂，就空调行业技术发展中普遍关心的问题进行了探讨。

　　会上，GMCC&Weling研发主任郑立宇做了以《疫情后的空调技术发展趋势及应对》为主题的分享报告。他提到，从2008年至今，我国居民基础消费占比在降低，升级型消费占比在提高，而疫情也未打断这一进程。随着我国居民可支配收入的持续增长，消费升级将成为我国经济双循环机制的“发动机”。

GMCC&Weling研发主任郑立宇

　　“十四五”期间，中国3亿老年人，5.6亿中产队伍，1.8亿“90”后和3亿“00”将成为推动消费升级的主力。而内销空调的产业升级与消费升级的方向是一致地，与高端化相关的智能、健康、舒适、节能等趋势，反而在疫后得到巩固。疫情加速了消费者对健康、新风、除尘、除菌、自清洁空调的需求；而居家文化促进了大家对舒适性的要求；新能效标准的发布促进了节能化趋势的延续，变频增加定频减少，新一级能效变频空调占比提升，是未来大趋势。当然，他也提到，疫情短期内还是对空调内需市场造成了一定负面影响，但随着我国一户多机和低线市场空调保有量的提升，预计2022-2024年内销空调规模将恢复至5%左右的增长率；同时，他也提到空调能效提升后带来的产品体积变大和直接材料成本上升是现今行业亟待解决的问题。他判断未来行业的长期趋势在于智能化和场景化的结合，预计到2023年我国智能空调渗透率会达到目前智能电视的渗透水平，规模约9400万台。此外，他还建议行业关注家用中央空调带来的增长机会，并预计到2024年我国家用中央空调市场将突破千亿规模。

海信家电集团研发中心首席专家刘忠民

　　疫情之下，新风空调因直击用户对室内新鲜空气的迫切痛点，成为市场技术热点。会上，海信家电集团研发中心首席专家刘忠民就《新风空调关键技术研究与应用》做了介绍，他提到，传统空调的主要功能是室内温度调节，缺乏对空气质量调节的方法；目前，家庭想获得室内新风需购置新风机，开孔打眼装配比较复杂。现在，随着空调集成技术的增强，空调除了调温功能，开始更多关注空气品质，对气流、风感、智能等诉求研究强化。而减碳增氧的“空调+新风”模式便是技术前进方向之一。海信方面对影响室内空气新鲜度、舒适度的关键因素做了研究，最终引入关键评判指标--二氧化碳浓度。刘忠民提到，高浓度的二氧化碳含量会导致人体血氧饱和度下降，导致心率加速，易造成疲劳困倦、精神不集中等反应。在大量研究基础上，海信建立了室内二氧化碳数值仿真模型，以探究二氧化碳浓度对空气质量和人体感知的影响，并针对性地推出了行业先进的挂机和柜机新风空调技术解决方案。会上，他还对这些新风技术方案的技术难点、零部件和风道设计、关键技术参数等内容进行了分享，为其他企业同仁提供了发展新风空调的有效参考标的。

　　随着能效新标对变频空调的推动，变频产品市场占比大幅增长；而变频技术实现的核心在压缩机。会上，来自宁波奥克斯电气股份有限公司的原惠惠对《变频压缩机高温可靠性改善的研究及应用》进行了介绍。她提到，压缩机实际使用中，由于超范围使用、电源不正常、冷媒泄漏等问题，导致电机“过热烧毁”现象比较常见，成为压缩机常见故障之一。而空调系统一般都设有压力开关、排气传感器、过载保护器等用于压缩机保护，以提高压缩机高温可靠性。但随着市场竞争激烈化，空调成本压力越来越大，需要不断寻求更好的变频压缩机高温保护方案。原惠惠分享了奥克斯对现有压缩机高温保护方案的实验对比，认证了顶盖保护方案兼具低成本、高可靠性特征，并对对比实验过程进行了复盘，论述了顶盖保护对行业降本增效的意义，为大家提供了一种值得推广的压缩机高温保护优选方案。

　　压缩机以外，电机对空调能效提升、平稳运行的意义不言而喻。来自GMCC&Welling的李文瑞对《Welling新一代BLDC电机技术》进行了宣讲。作为国内重要的空调电机供应商，Welling开发出具有“三高一低”--高效率、高功率密度、高可靠性、低噪音--特征的新一代高能效BLDC空调电机。据悉，Welling新一代铜线电机最高效率较传统表贴式电机提效3%以上，新一代铝线电机最高效率较传统表贴式电机提效5%以上；同时，其新一代电机拥有高功率密度设计，比相同性能的传统表贴式电机体积上缩小26%；拥有高可靠拓扑设计，减少制成工序 ，组件破损率比传统产品降低10%以上，噪音总值较传统表贴式电机下降1~3dB。除了功能点，李文瑞还详细介绍了其新一代电机技术的具体实现方法，希望对行业做出参考。

　　随着数字化、智能化的发展，数据资源为社会各领域价值链的重构带来新机会；数字仿真技术在家电产品上的运用，可以降低验证的成本投入，缩短开发周期，因而受到越来越广泛的重视。会上，美的中央研究院热力学研究所先行研究主任工程师李日新就《基于VeriStand的实时空调仿真测试系统设计与实现》进行了宣讲。他提到，空调产品功能日趋复杂，验证需求增多，而过度依赖实验测试手段成本高，开发周期长，对企业而言是不小的负担；而数字仿真技术在航空航天、汽车制造等领域的应用日趋成熟，为家电行业提供了参考。现在，家电企业利用仿真手段进行产品正向研发，概念验证，能够大大缩短项目周期，降低开发成本。而美的空调是国内家电行业数字仿真技术应用的先行者，拥有丰富经验。在会上，他向其他企业同仁介绍了美的实时仿真测试系统设计的构架原理、组成部分、流程实施等内容，并提到基于Modelica建模和Simulink生成代码可获得高精度模型，基于VeriStand可实现实时仿真管理、配置和显示。他还举了空调水力模块控制器如何在基于Veristand开发设计的实时仿真系统中实现闭环测试，测试结果是否合理，是否符合真实实验温控性能，最终证明数字仿真技术在家电产业中的运用可行性，为行业积极采用数字仿真等数据理念进行了“言传身教”。

　　空调行业素有“三分产品，七分安装”的说法，随着城市楼宇建筑设施的发展，空调安装位置限定也越来越多，为了安全和美观，新楼盘建筑中的空调外机多采用百叶窗或隔栅的形式进行隐藏设计，但隔栅等阻隔对空调性能实现是有一定影响地。会上，来自青岛海尔空调器有限总公司的杜超代表其团队就《新型建筑中隔栅设计对空调性能的影响分析》进行了介绍，他提到，通过研究海尔发现在外机周围环境中，外机前部为主要出风区域，两侧为主要进风区域，其中左侧多为环境气流，右侧多为回流气流，基于此，他们进行了仿真建模分析，最终得出两种最优安装解决方案，一是优化出风栅设计，二是增加引风装置，他还就两种方案的具体实施进行了介绍，为新楼宇设计和行业空调安装提供了新的解析思路。

　　与海尔类似，四川长虹空调有限公司对家用空调的百叶窗安装环境进行了研究，并提出一种新出风罩解决方案，长虹研发工程师邱名友在会上做了《基于百叶窗性能提升的空调室外机出风罩设计》的介绍。此外，会上还有来自 TCL空调器（中山）有限公司的周孝华对《空调室内机贯流风扇噪音改善研究》的介绍，来自海信空调的李德鹏带来了《空调挂机平台舒适性技术研究及应用》的分析，青岛海信日立空调系统有限公司工程师智博文做了关于《风管机多翼离心风机蜗壳的参数优化研究》报告，来自苏州三星电子的吴双茂带来《热泵型微通道换热器结霜特性研究》的报告，来自爱发科东方真空（成都）有限公司的瞿骑龙对《空调行业氦检设备自动化、智能化推进》进行的介绍，为与会者带来了脑洞大开的研发思路启迪。