空调器“以铝代铜”进入新时期

来源:建筑界编辑:黄子俊发布时间:

[摘要]   2007年夏季,在国内空调行业曾经掀起过一场铜铝连接管的行业讨论,在讨论中多数企

  2007年夏季,在国内空调行业曾经掀起过一场铜铝连接管的行业讨论,在讨论中多数企业对以铝代铜持有积极的态度,相关的行业管理部门以及行业社团均对以铝代铜表示了肯定。但是,讨论高潮散去后铜铝连接管的推广使用依然处于低水平状态,很对企业对此还是犹抱琵琶半遮面,不愿意大张旗鼓的公开使用。

  2008年3月底,由浙江新龙实业有限公司承担的“全铝空调热交换器”“分体式空调器(铜铝)连接管”省级新产品鉴定会暨空调器“以铝代铜”技术交流会在杭州举行。从会议透露的信息表明,空调器的“以铝代铜”已经从铜铝连接管发展到全铝空调热交换器,而且技术也已经得到了行业专家的一致认可。有关专家认为,借此机会有可能会再次掀起“以铝代铜”的讨论,从而达到“以铝代铜”新的一轮推广热潮。

  技术已经成熟

  “以铝代铜”技术在我国空调行业尚处于开发研制阶段,但是在汽车空调、冰箱等其他领域,技术已经是十分成熟,已经有广泛应用的先例。据了解,历经多年攻关,浙江新龙以其专业领域的成熟技术与创新产品,经历了整机厂家批量生产的考验,日前顺利通过了浙江省省级新产品鉴定,其“全铝空调热交换器”和“分体式空调器(铜铝)连接管”两个产品填补国内空白,并问鼎国际先进水平。

  浙江新龙铝换热器产品有效的解决了焊接难题,技术工艺成熟,在实际应用中整机技术匹配方面还要进一步探索;新龙铜铝连接管技术工艺非常成熟,采用了高强度铝合金材料、活性钎料和低腐蚀性钎剂,电阻焊接和火焰加热精密控制、铜铝管间间隙的组装等技术,能满足各项技术指标,具有节能功效,技术及工艺已达到国际先进水平,而且经历了整机厂家批量使用的验证,完全可以大面积推广使用。

  国家级突出贡献专家、上海交通大学制冷与低温工程研究所陈芝久教授认为,全铝空调热交换器产品是在国内家用空调业供主机厂成功应用的第一家,该产品采用铝制高效内螺纹管强化传热技术,提高了铝换热器的效率,与铜管铝翅片换热器相比,重量减轻30%,成本降低25%以上,具有很好的经济和社会效益。

  长期致力汽车空调铝合金换热器研发使用的上海德尔福公司张兴观高工认为,以铝代铜的空调换热器早已在汽车上广泛使用。汽车的工况条件远比家用空调恶劣,铝制换热器在汽车上能够达到标准要求,在家用空调上肯定是没有技术障碍的。

  以往行业对于以铝代铜最为担忧的技术难点是铜铝之间的焊接问题。国际专门从事金属钎焊接的美国Lucas公司的齐继峰先生认为,金属的焊接技术发展很快,新龙所采用的电阻焊接和火焰加热精密控制技术已在国际上广泛使用,完全可以保证产品的质量和性能。

  全国焊接标准化委员会副主任、哈尔滨工业大学材料科学与工程焊接技术与工程专业博士导师何鹏教授认为,新龙所采用的焊接技术与工艺已经达到国际新进水平,在国内大面积推广不存在技术上的障碍。

  替代意义重大

  对于“以铝代铜”的重要意义,行业在2007年的讨论中已经有过探讨。但是,随着今年铜价的再次大幅度上涨,“以铝代铜”的积极意义更为突出。加快“以铝代铜”的步伐不仅对空调行业降低成本有着有着重要的作用,而且对于利国利民有着极为重要意义。

  首先,铜价的再次飙升彰显出替代的可贵。铜资源的稀缺性在国际、国内都是被广泛认可,有资料显示全球铜资源探明的储藏量,以现有的开采能力仅能够再开采 30年,寻找替代品已经是刻不容缓。尤其是空调这样耗铜的大户,同时也是对价格敏感度较高的产品,在国际铜价的再次飙升之后替代的意义就显得更为重要。从资源储藏上讲我国是贫铜富铝的国家,以铝代铜可以大大发挥我国的资源优势。

  其次,全铝换热器研制成功是替代的深化。2007年的“以铝代铜”的讨论还仅仅是铜铝连接管,涉及的替代的还只是很小一部分。而“全铝换热器”的研制成功,可以说已经把空调产品上除了阀门以外的铜部件全部以铝来替代,是空调“以铝代铜”的进一步深化。“以铝代铜”的深化不仅节约了宝贵的铜资源,还在引领空调行业材料应用的更新换代。

  再次,“以铝代铜”是降低陈本的最佳选择。据浙江新龙测算,1台1 P空调如果是采用铜铝连管和全铝热交换器,可以降低整机成本25%以上。对于空调行业来说,不仅可以通过替代达到化解铜价上涨带来的成本压力的目的,还可以通过降低产品价格扩大消费群体,从而保证空调向农村为代表三四级市场普及。如果在制冷、热技术上没有问题的话,完全可以抵消2009年因能效标准提升到2级以上带来的成本上升,对行业的产业升级有着十分重要的促进作用。

  第四,降低了空调的室外安装的难度。由于铝材与铜材的比重不同(铝的密度是2.7g/cm3,铜的密度是8.9g/cm3,),实现“以铝代铜”后空调室外机的重量大大减轻,十分有利于安装工在高空的安装操作。既降低了安装维修的难度,也有利于安装维修人员的安全。

  所以说,以资源广泛的铝材替代资源稀缺的铜材,是空调发展史上的一次技术革命。“以铝代铜”单纯看仅仅是降低了成本,但从深层次去理解是一件利在当代功在长远的技术进步,有利用空调产品进一步向农村为代表的三四级市场普及。

  推广尚处初期

  空调产业是消耗铜材的大户,在空调产业推广“以铝代铜”意义重大,但现实是空调行业开展“以铝代铜”还处于起步阶段,远没有另一耗铜大户——汽车行业在替代上走得快。为什么与家用空调行业相比,能够在汽车、冰箱等行业先行使用,是有着重要的原因:

  一方面从技术已引进方面看,汽车行业的竞争远比空调行业激烈,尤其是价格竞争特别突出,要求在制造商尽可能的降低成本。以铝代铜可以大大降低所选材料的成本。而以铝代铜在欧美国家应用比较广泛,国内企业资引进汽车技术的同时,就接受了以铝代铜的解决方案。相比较而言,单台空调的价值小,在引进初期是一个暴利行业,而且在国外以铝代铜也没有在空调上广泛使用的先例和技术。所以造成了国内空调产业一直沿用铜材作为连接管和散热器导管。

  另一方面从使用和推广层面看一些客观原因。以冰箱为例,冰箱早就采用以铝代铜,是因为冰箱冷凝器连接管等器件是包在聚氨酯泡沫塑料或者PU发泡材料中间,使用的是铝还是铜是无法直接看到的。而空调的热交换器或者连接管是可以直接看到的。如果竞争对手以此作为说辞,有可能会使“以铝代铜”的厂家处于尴尬的境地。同时,经销商是不愿意在没有全面推广以前去承担风险。经销商不配合,“以铝代铜”就很难真正推广下去。因此,虽然在国际上“以铝代铜”技术已经比较成熟,但在国内空调行业还是处于推广的初期。

  国内空调行业在2007年曾经因为有一些厂家因为试用“铜铝连接管”而在市场上遭受到竞争对手的质疑,从而在行业内掀起过一波对“铜铝连接管”的讨论。尴尬的是这场讨论虽然以挺“铝”派得到有关国家部门和行业组织的肯定而占得上风,但是在随后的实际使用中各个厂家还是瞻前顾后,不敢大张旗鼓的去推广“以铝代铜”,担心因此丢失市场竞争的优势。理由很简单,会成为竞争对手打压的借口,因为消费者很难弄明白其中的奥妙。

  其实,空调企业对于“以铝代铜”能够在行业全面推广是十分期待的,毕竟这是一种技术进步,可以缓解日益加重的成本压力。但是,在现实的环境中市场因素迫使空调厂家只能是谨慎行事。

  顾虑主要有三

  “以铝代铜”既然是一项成熟的技术,而且在成本压力越来越大的情况下,优先采用才是正理,那么为什么还会在市场推广中遇到层层阻力呢?在以铝代铜的技术交流会上,空调厂家的代表对“以铝代铜”发表了看法,主要顾虑集中在三个方面:一是对新的焊接技术对产品的腐蚀性比较关注。对于铜铝两种不同的金属焊接的难度在于对焊接物表面氧化层的处理,而处理所使用的“前剂”具有一定的腐蚀性。这种腐蚀是否会对产品质量造成影响,厂家都有一定的担心。

  二是焊接口的安全性、稳定性是否可靠。在实际使用过程中空调运行的震动是否会影响到两种不同金属焊接牢固程度,在目前还没有实验数据证明其长期运行的可靠性。

  三是率先实施“以铝代铜”担心丢失市场份额。空调是一个市场竞争非常激烈的行业,稍有的疏忽就有可能处于不利的局面,厂家都担心率先使用会给竞争对手留下打压的借口。

  作为用户的代表也是鉴定评审成员的长虹空调钟名博士认为,“从现实验证来说,以铝代铜是一项成熟的技术,是对行业作出了一定的贡献。但核心的问题是长期使用的问题,包括耐压性、耐磨性,是否能够长期稳定,厂家心里没有底。如果能够得到新龙的实验数据印证,就没有后顾之忧了”。

  对厂家的这些顾虑国内权威专家有着他们的一些见解。上海交通大学制冷与低温研究所博士导师陈江平教授认为,“全铝热交换器是一项在国外早就成熟了的技术,早在国内汽车行业引进技术的同时就把这项技术带到了国内。汽车空调的运行环境远比家用空调的运行环境恶劣的多,但全铝换热器在汽车上已经广泛得到使用,说明技术已经不是障碍”。

  专业从事汽车空调换热器生产的上海德尔福气车空调系统有限公司张兴观高工认为,“我们公司早在1998年就开始生产全汽车用空调铝热交换器、蒸发器,并且在福康、捷达等国内轿车上使用,多年实践证明完全可以达到设计技术要求。”他还认为,“过去出问题主要是前剂——腐蚀剂的使用上的问题,一般残留前剂在一年后就有可能腐蚀焊接母体。现在我们引进加拿大专利焊剂后,这个问题已经基本解决”。

  行业呼吁标准

  对于“以铝代铜”推广应运,多数空调厂家一直是持以积极的态度。这次浙江新龙的“全铝空调热交换器”“分体式空调器(铜铝)连接管”省级新产品鉴定会,主流空调厂家格力、美的、志高、长虹、TCL都派代表参加见证。在出口产品中使用“以铝代铜”量最大的格兰仕虽然没有派员参加,但是在“用户使用报告”中对“全铝空调热交换器”“分体式空调器(铜铝)连接管”都给予了积极的评价。其他诸如海尔、海信、奥克斯等主流品牌,虽然没有参加浙江新龙的鉴定会,不能否认他们也是行业“以铝代铜”的积极支持者。

  国内目前具有规模为空调企业配套铜铝连接管的主要有两家。一家是青岛市海青机械总厂,拥有焊接设备160套,在全国设有7个生产基地,有年产各种规格铜铝结构空调连接管2000万根的能力;另一家就是浙江新龙实业有限公司,拥有浙江新昌总部,广东中山和四川绵阳3个生产基地,获得了十多项以铝代铜的专利,产品配套于国内家电巨头美的、科龙、长虹、志高、格力、海尔、TCL、格兰仕、海信日立、三菱重工等着名企业。以2007年国内空调销量不足3000万台计,2家的生产能力足以满足国内销售配套的需求。

  生产“空调全铝换热器”目前还仅有浙江新龙一家。在目前空调行业略有规模的企业,换热器除了在配套企业定制外,自己也都生产一部分。若要“空调全铝换热器”普及,可以考虑采取两方面的途径,一个是专业配套厂家扩大产能,满足市场的需求。这就需要浙江新龙加大投资,扩大生产规模。但是仅靠浙江新龙扩产很难在一定时期达到规模水平,满足全行业的要求。另一个是对专利技术进行转让。比如,把技术转让给专业配套厂家,或者是转让给空调整机制造企业。浙江新龙表示,技术问题和专利转让应该都不是问题。

  实际上从“空调全铝换热器”试制以来,众多空调企业都在小批量的在试用。原因大家都是心照不宣,都意识到一旦条件成熟可以全面推广,谁都不愿意输在起跑线上。但是也没有一个厂家愿意大张旗鼓的宣传,把自己置于风口浪尖。“其实大家都是在等时机,如果有一个国家颁布的标准出台,在市场上推广就没有后顾之忧。出台国家标准就是对市场障碍的破解之法。”志高空调技术中心常务副总监林琨如是说。

  全国冷冻空调设备标准化技术委员会秘书长张明圣认为,“出台国家标准确实是一个打消使用者疑虑的最好办法。出台标准并不是一件难办的事,只要有三个厂家共同联名申请,很快就可以落实制定相关的标准”。有关专家表示,一旦的国家标准出台,“以铝代铜”将会步入快速发展轨道,空调行业材料应用的更新换代将翻开新的一页。

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