2024铝展|浅谈铝在制冷行业中的应用

目前，中国铝加工材约有300种合金、1500个品种，是世界上产品品种最丰富的国家之一。众所周知，铝的密度小，质地比较软，可制成各种铝合金。这些铝合金型材凭借一次挤压成型就能够得到较高的机械物理性能、良好的导热性能及较高的比强度等优点，被广泛应用于多个领域。汽车空调、家用电器领域均包含其中。今天2024铝展小编就来聊一聊铝在制冷行业中的应用。

2024铝展浅谈铝材在汽车空调的应用

铝材在汽车空调中的应用已经有30多年的历史。汽车空调冷凝器、蒸发器等很早以前就开始采用铝材，而散热器则是从上世纪80年代开始向铝材转移，以满足汽车轻量化设计的需求。在上世纪90年代保护臭氧层行动R134a替代R12时，由于R134a的冷凝压力高于相同冷凝温度下R12的冷凝压力，为了在相同工况下获得与R12系统相近的制冷效率，R134a系统需要换热效率更高、压力损失更小的换热器。采用钎焊的微通道换热器换热效率比翅片管高30%，且平行流冷凝器制冷剂压降低，因此在R134a汽车空调中得到了应用，并成为了主流的汽车空调换热器应用形式。

在我国，汽车轻量化和节能降耗的要求成为推动汽车空调换热器100%铝化的重要推手。目前，汽车空调的换热器，包括冷凝器、蒸发器、暖风以及接管等都使用了铝，实现了100%铝应用。换热器中少量扁管使用纯铝，主流还是铝合金，其他的换热器部件（翅片，集流管，冲压板等）都是铝合金。在汽车空调中，开发3种级别以上的铝扁管合金基本可以满足大多数场景的应用要求。新一代的折叠管技术可以进一步达到降低重量、提升耐腐蚀能力的效果。铝扁管主要用在汽车空调微通道管，还有一些铝圆管主要用在空调系统内部件之间的连接。

对于广泛应用于传统燃油汽车空调的斜盘式压缩机，铝合金材料一般应用于要求重量轻、硬度低、耐磨性较高的零件中，如压缩机壳体、活塞、斜盘；应用于电动汽车空调的电动涡旋压缩机，其主要部件机壳、静盘、动盘均采用铝合金材料。

以轻量化、绿色低碳驱动，汽车空调铝应用研究仍在提速。当前，研发阶段对铝制换热器的研发方向是提高其换热性能、产品结构紧凑化、整体轻量化等方向。性能的提升，一方面是自身换热能力提升，另一方面对于电动汽车，在热泵空调运行时，提升其低温环境下的制热能力，这是提升电动车续航里程的一个关键；另外，从结构、材料、工艺方面，应用新设计、新材料、新技术来实现减重、结构紧凑、性能高效等方向；同时向自动化、智能化制造方向发展。

2024铝展浅谈铝材在冰箱行业的应用

针对全球铜资源即将枯竭，制冷管系统中使用铝材的研究被提出。冰箱是家电中较早尝试的品类。自上世纪80年代开始，“铜铝管”（中间铝两头铜）就开始在冰箱应用，但当时并没能成为焦点。2004年，由于铜原材料价格大幅上涨，冰箱企业开始关注“铜铝管”。虽然当时饱受争议，随着竞争加剧、技术进步，铝管替代铜管逐渐在冰箱行业迅速铺展开来。

就冰箱而言，铝是替代铜的首选方案。铝的导热系数是铜的55%左右，比热是铜的2.33倍，通过优化换热器设计，完全能达到与铜材相当的换热性能。而且，铝的加工性能良好，储量大，国内电解铝产能过剩，价格低，使得“铝应用”有了明显的成本优势。

据国际KFB调查报告，在2007年，中国冰箱冷凝器与蒸发器铝使用率就达到了80%。而目前，主流冰箱企业的冰箱产品中铝使用率达到了90%以上。制冷管路以铜管为主的局面已经改为铜铝结合为主，压缩机连接管、回气管、蒸发器基本都是铝材料，毛细管以及部分连接部位还保留了铜材质。连接部位保留铜材质主要是因为铜的焊接性能优于铝。而毛细管保留铜材质，则是因为铜的延展性极佳，成型能力好，可以做成极细的管状。不过，随着焊接技术和新型连接密封工艺的进步，毛细管“铝代铜”解决方案已经提上了日程，企业已经在积极进行研究推广，铝在冰箱产品中的全面应用正在加快进程。

铝在冰箱产品中的制造应用已经基本成熟。国内外应用状况基本趋同。不过，对于铝材应用的研发升级仍在继续。从技术层面来说，铝材的主要升级方向是异型管（椭圆型、D型）升级、内齿管、螺纹管的研究与应用、抗腐蚀低内漏管材的开发。技术的升级有望带动冰箱铝应用率的进一步提高。目前，冰箱中的换热器正逐步从自然散热的丝管换热器向高效的微通道换热器发展。

有数据统计显示，在我国现有的124个产业中，与铝相关的产业有113个。“以铝代铜”“以铝节木”“以铝代塑”也得到了越多越多的认可。面向未来，铝材应用仍有更多可能亟待发掘。大量的成功应用案例将为空调铝应用提供宝贵的经验。

2024铝展浅谈国外空调行业铝应用现状

目前，全球能源转型下，国内外铝材已广泛应用于汽车、建筑、飞机、通讯等各个领域，如汽车散热器、冰箱换热器、空调换热器、燃气热水器换热器等。在欧美国家，汽车空调在40年前就开始实现铝的应用了。欧美空调行业已经有15年以上历史了，目前在室内机、大型商用空调和直冷设备上使用了铝管以及微通道换热器。北美在热泵室外机上也普及了铝管管翅式换热器。

据了解，欧美日在制冷空调能效提升和制冷剂替代方面领先于全世界，制定了领先的能效标准以及制冷剂替代方案和计划，这些对于铝微通道换热器的应用是个很大的促进，因此微通道的应用率要比发展中国家更高。美国的室内机已经采用了微通道换热器，商用空调室外机也已经广泛采用了微通道换热器；日本部分领军企业商用空调室外机已经采用了微通道换热器；欧洲的商用空调的冷凝器也已经使用了微通道换热器。

不过，铝换热器在上述市场，也有一定的质疑声。比如，容易因为杂质管控不佳引起电化学腐蚀。因此，铝制换热器的使用会给制造企业带来大量的保修问题，而企业如果不想冒故障风险，就不会选择铝制换热器。这直接导致了在室内或商用空调领域，铝制换热器的推广速度放缓。但整体基调比较积极，随着铝制换热器技术的发展，短板被补齐，替代速度有望进一步加快。

例如，在日本，空调企业就在加紧行动。大金工业宣布，到2023年度将把日本国内的铜使用量减少6成，热交换器及电机线圈使用的铜将换成铝；松下考虑增加空调核心零部件的材料由铜换成铝的机型，对于现有商品可以把铜的使用量削减大约4成；三菱电机对家用空调的马达线圈和热交换器使用的铜，已经做出了对新产品和现行款上均减少铜使用量的举措。

2024铝展浅谈未来空调铝应用

2022年《政府工作报告》提出，加快形成绿色低碳生产生活方式。国家发展改革委等部门印发的《促进绿色消费实施方案》更提出具体目标：到2025年，绿色低碳循环发展的消费体系初步形成；到2030年，绿色消费方式成为公众自觉选择，绿色低碳产品成为市场主流，重点领域消费绿色低碳发展模式基本形成，绿色消费制度政策体系和体制机制基本健全。培育绿色理念，促进绿色消费，不仅是消费领域的一场深刻变革，更是生产生活方式的全面绿色转型。

空调作为现代化家庭必备家电产品，历来被视为家庭“高能耗”存在，其绿色低碳发展，对引领全社会绿色消费至关重要。全行业应积极行动，加大气候友好型替代技术研发和产品市场化力度，提升企业综合竞争实力，并为全球应对气候变化贡献中国智慧。空调行业铝应用技术研究，是行业高质量发展的内在要求，更是中国空调企业勇于担当、积极作为的正能量体现。

随着技术的日趋成熟，铝在空调中的应用，有望在抗腐蚀能力、热交换效率等指标进一步提高的情况下，让空调整机产品在高效节能等方面更具竞争优势。与此同时，在国家鼓励节能低碳的大背景下，铝在空调中的应用所带动的环保制冷剂的普及提速、空调绿色低碳生产、空调产业链安全保障等方面，也正是行业高质量发展迫切需要的。2024铝展小编觉得，铝在空调中的应用已经是大势所趋。

不过，铝在空调中的应用，不仅需要技术的持续完善，更需要统一的行业标准制定。政府、行业机构、上下游企业需勠力同心，制定统一的加工工艺、检验方法、规范标准，提高产品质量，维护消费者权益，以及规范行业发展，降低生产企业的风险。

未来，可通过成立产业联盟整合全行业力量，针对提升腐蚀性能、改进加工工艺等行业研究课题进行联合开发和推广。同时，行业应大力引导下游制冷空调设备加速向绿色节能、低碳化方向发展，加速相关标准制定，以标准引领，加速空调铝应用产业的发展。此外，面向消费者也要加强消费引导。一方面，整合行业力量，加大空调铝应用的科学宣传，让消费者正确认识到空调铝应用的优劣势，纠正选购误区；另一方面，建议国家有关部门出台相关惠民政策，以切实的优惠激发消费者的购买热情，以产品为纽带，最终实现供需关系的良性互动。

以上就是2024铝展小编整理的内容，想了解更多信息，推荐您来参观2024铝展。

文章来源：智造流

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