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制冷保鲜行业,冷柜技术未来的发展将已节能 环保 智能化为指导

在中国家用电器协会2011年11月3日发布的中国家电产业技术路线图(2011版)中,除了制定中国家电行业总体技术发展方向外,还分别编制了冰箱空调洗衣机的技术路线图。其中,冰箱产业技术路线图分别就社会及市场需求、产业目标、技术瓶颈和研究需要四个方面,为冰箱产业未来发展指明了方向,确立了目标。

  

  根据冰箱产业市场和社会需求,中国家用电器协会在冰箱技术路线图(2011版)中,分别就节能、低碳环保、产品结构升级、质量、智能化和先进制造6个方面,提出了具体产业目标。

  在节能方面,到2015年,冰箱能效水平要比2009年提高20%,冰箱压缩机COP值提高到A级(GB/T 9098-2008),变频压缩机使用占比10%以上,冰箱的绝热性能较现有水平提高5%,到2020年时,再提高5%。2020年冰箱能效水平比2015年提高15%。

  在低碳环保方面,冰箱产业研发重点是新制冷剂、发泡材料HCFC替代、有害物质控制、回收再利用、噪声等。其中,对于新制冷剂的研究,要求到2015年,中国冰箱、冰柜行业HCFC-141b发泡替代完成。

  在产业结构升级方面,到2015年,国内市场250L以上大容量、多门、对开门等高档冰箱的比重由现在的15%提升至25%,并制定冰箱、冷柜尺寸标准化行业标准;到2020年,实现冰箱、冷柜尺寸标准化,并建立嵌入式冰箱标准。

  在质量方面,到2015年,冰箱当年维修率比2011年下降20%,2020年比2015年再下降10%。对于智能化,要求到2015年完成家电互联接口通信协议的标准化和协调一致。 最后,产业目标关于先进制造方面提出,要在2015年时,整机生产能耗(吨标煤/万元产值)平均降低15%。

  目前,中国冰箱产业技术瓶颈主要涉及冰箱压缩机变频技术、低导热绝热技术、大容量多门风冷冰箱技术、冰箱化霜技术和自动制冷技术。其中,冰箱变频压缩机性能与国外先进水平还存在一定的差距,尤其在控制系统的核心技术以及与压缩机的结合研发方面差距很大。未来应加强变频控制系统的研发,达到智能化和低功耗的要求;提高压缩机的效率,加强压缩机噪声、振动(共振)及可靠性研究。

  研发需求是冰箱产业技术路线图最重要的部分,确定了满足社会和市场需求、实现产业目标、解决技术瓶颈的主要技术领域,主要包括节能、低碳环保、产品结构升级、智能化、冰箱压缩机五个方面。

  在节能领域,冰箱产业的研发重点包括制冷系统优化,绝热技术、控制技术、变频技术、节能照明技术、全天候节能。预计到2015年,制冷系统优化对整机节能贡献率提高15%。绝热技术涉及真空绝热板、新型发泡技术、中空玻璃隔热防露、节能型门封四部分,目前冰箱产业所用发泡材料的导热系数在0.019~0.0205W/(m·K)之间,到2015年整机绝热保温性能提高5%,到2020年再提升5%。控制技术主要涉及低功耗控制器及显示器和待机功耗。目前低功耗控制器及显示器空载功率在1.5W左右,到2015年要求降低30%,到2020年,要求比2015年再降低20%;待机功耗也将由现在的1W左右,降到2015年的0.5W和2020年的0.3W。此外,变频技术对冰箱节能来说至关重要,冰箱产业技术路线图要求,到2015年,变频冰箱占比达10%,能效提升20%;到2020年变频冰箱占比20%,能效再提升10%。对于节能照明技术,要求在2015年实现全面应用LED灯的目标。另外,全天候节能设计冰箱也要逐渐发展起来,到2015年全天候节能设计冰箱市场占比5%,到2020年,市场占比15%。

  在低碳环保领域,冰箱产业重点研究噪声、新制冷剂、废弃冰箱回收技术、混合能源应用、发泡材料HCFC替代等。安全环保节能将成为新制冷剂研发和应用的重点,目前,R290出口已有定制,R744(CO2)已有压缩机,预计到2015年,R290工质在冷柜上批量使用,到2020年,R744(CO2)工质在冰箱、冷柜上批量使用。废弃冰箱回收技术包括冰箱拆解技术、发泡料回收处理技术、包装材料回收技术。目前,欧盟WEEE指令规定了冰箱3R指标,但国内关于废弃家电回收处理的法规还不完善。冰箱产业技术路线图提出,到2015年,冰箱产业应实施绿色设计,3R指标符合产品可再生利用率要求,拆解成本降低20%。目前,冰箱、冷柜行业超过90%的企业已经采用零ODP的环戊烷作发泡剂,到2015年,国内冰箱冰柜行业HCFC-141b发泡替代将完成。

  冰箱结构升级的研究方向主要针对对开多门风冷冰箱技术、保鲜技术、整机尺寸标准化三个方面。现在应用对开多门风冷冰箱技术的冰箱在市场占比为8%,到2015年,市场占比要达到12%,能效水平提升20%;到2020年,市场占比达到18%,能效水平提升15%。对开门风冷冰箱技术研究包括新型低功耗化霜技术、仿真技术应用、降噪研究、冰箱湿度调节技术研究。保鲜技术中,需要研究真空保鲜技术、温湿度精确控制技术、抗菌及除菌技术、食品保鲜度预警等。目前,抗菌冰箱标准已实施,到2015年,完善冰箱抗菌标准,建立冰箱保鲜标准。此外,到2020年,冰箱产业应当完成制定整机尺寸标准化行业标准,并实现整机尺寸标准化,建立嵌入式冰箱标准。

  在智能化领域,冰箱智能化技术和网络化技术是重点研究方向。其中,冰箱智能化技术主要涉及智能控制技术、功能智能化、人机交互人性化。目前,在冰箱智能控制技术方面已经具备一定基础,但只有少量概念产品,到2015年,会有智能冰箱推向市场,2020年,智能冰箱进入推广。在智能购物和远程控制方面目前只有少量概念产品出现,且功能不完善。到2015年,完成家电互联接口通信协议的标准化和协调一致,2020年时,适合市场应用的物联网冰箱技术成熟。

  冰箱压缩机是冰箱核心部件,该领域的研究方向主要是变频压缩机、压缩机小型化和轻量化、高效电机技术、新型压缩机。到2015年,变频冰箱压缩机的市场份额将由目前的3%,提高到10%,2020年达到20%。目前,功率小于100W的冰箱压缩机重量约5.5~6.5kg,100~200W的冰箱压缩机重量为8~9kg,200W以上的重量为9~11kg。冰箱产业技术路线图指出,到2015年,冰箱压缩机重量在同等性能情况下减少20%。高效电机技术主要研究方向为直流无刷永磁电机和高效铝线电机。目前,直流无刷永磁电机市场应用比例为3%,到2015年,这一比例要达到10%,到2020年要达到20%;2015年,高效铝线电机的应用比例要由目前的5%,提高到20%,2020年要达到50%。新型压缩机的研发方向主要包括线性压缩机、混合能源用直流压缩机、无油或少油压缩机以及其他新型结构压缩机的开发。


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