中国家电产业技术路线图:低碳环保与消费升级

　　2011版家电产业技术路线图指出，应通过能源效率、低碳环保及消费升级三个方面，确立家电产业的社会和市场需求，并据此给出了中国家电产业的技术发展目标和方向。

　　根据这一发展目标，到2015年，中国主要家电产品能效水平较2010年平均提高15%；到2020年，主要家电产品能效水平较2015年平均提高15%；到2015年，整机生产能耗(吨标煤/万元产值)平均降低15%。

　　在低碳环保方面，家电产业的主要研发方向体现在回收再利用、有害物质替代、HCFC替代和开发采用新能源和可再生能源的家电产品等方面。到2015年，空调行业HCFC-22消费量在2009年和2010年两年平均水平上削减10%以上，碳氢技术实现产业化；家用冰箱、冷柜、电热水器企业完成HCFC-141b物质的淘汰工作，太阳能热水器企业开始进行HCFC-141b替代技术转换工作，全行业积极开发采用低GWP值制冷剂和发泡剂。

　　在性能及可靠性方面，中国家电产业的技术目标是，到2015年主要产品性能指标达到国际先进水平，到2020年达到国际领先水平。同时，努力提高家电产品智能化水平，通过与智能电网的连接应用，实现系统节能减排，到2015年完成家电互联接口通信协议的标准化和协调一致。在先进制造方面的目标，则是实现清洁生产以及制造自动化和信息化。

　　从全行业看，家电产业的技术瓶颈，主要包括变频技术、系统结构动态优化设计技术、新能源综合利用、网络化技术和智能化技术、关键元器件及新材料应用6个方面。国际模具及五金塑胶产业供应商协会秘书长罗百辉解析说，在此次中国家电产业技术路线图中，最为重要的是家电产业研发需求部分。此部分共分为变频技术、热泵技术、热交换技术、绝热技术、热回收技术、蓄能技术、新能源混合能源技术、新材料和材料替代技术、智能化技术和网络化技术、资源再利用技术、高效电机技术、压缩机、制造技术及家电专用装备等领域。变频技术领域又包括变频驱动技术、变频驱动软件(算法)、变频功率模块、流量调节阀及新型变频技术研究。其中，变频驱动技术的研发需求为，希望国家组织攻关，开展跨行业合作，成功开发具有自主知识产权的控制主芯片，建立具有自主知识产权的控制主芯片工艺技术。变频驱动软件(算法)的研发需求为，成功开发具有自主知识产权的算法及商业化应用。变频功率模块又分为功率开关器件(IGBT等)的开发、功率开关器件(IGBT等)的制造、测试技术以及PFC技术应用几个项目。这三方面的研发需求分别为：开展跨行业合作，实现产业化，降低成本；希望国家组织攻关，开展跨行业合作；到2015年，全面应用变频电控技术。流量调节阀的研发需求主要体现在，到2015年，研发出各种小规格新型电子膨胀阀。新型变频技术研究包括低频转矩控制和变频电控可靠性。

　　热泵技术领域主要包括CO2等新工质、系统优化技术及低温热泵技术。CO2等新工质又包括CO2新工质研究和评估、CO2冷冻机油开发及相关材料的相容性分析。其中，CO2新工质研究和评估的研发目标为，到2015年实现CO2新工质在空调系统上的应用。系统优化技术分为翅片、内螺纹管、换热器结构优化、制冷系统热动力学优化仿真技术及压力控制技术，研究目标为提高系统换热效果，研究新型制冷循环。低温热泵技术包括低温运行压缩机开发以及低温换热技术，目标是到2014年形成有自主知识产权的产品及实现补气技术的应用。

　　热交换技术领域的研究需求主要分为高效换热器、铝制微通道换热器、组合管径换热器、板式换热器、新型热交换器开发、高效回热换热器开发、翅片、内螺纹管及不易结霜材料、涂层几个领域。其中高效换热器研究分为超薄化换热器、紧凑式换热器结构研究及紧凑式换热器材料和工艺研究。超薄化换热器的规划是，到2012年形成批量化产品。铝制微通道换热器研究分为微通道换热的基础研究、冷凝水排除及微通道换热器分歧管的优化研究。组合管径换热器及板式换热器研究到2015年基本完成。根据新型热交换器开发规划，到2015年，突破传统热交换器结构，提高热交换器利用率，实现差异化产品。翅片研究包括翅片传热学研究、窗口疏密形状和翅片布置和形状优化。内螺纹管研究包括管内螺纹形状、换热基础研究和管内流动损失研究，目标是提高内螺纹管换热效果。不易结霜材料、涂层的主要研究方向为翅片纳米涂层材料的研制。

　　绝热技术领域的研究需求包括环戊烷发泡技术提升、真空绝热板、真空发泡技术和门封隔热技术，大部分需要通过产业链合作来实现研发目标。环戊烷发泡技术提升研究需要从材料、设备和工艺优化入手。真空绝热板的研究又包括材料真空放气特性研究、低成本真空隔热板生产研究、真空工艺研究、真空绝热板在冰箱及热水器中的应用研究几个方向。真空发泡技术则包括环保发泡材料研究、新型发泡剂及混合发泡技术研究、微孔发泡技术研究及发泡工艺研究。门封隔热技术包括绝热材料研究、隔热门封PVC材料替代研究及热桥传热研究与断桥绝热结构开发。

　　热回收技术领域的研发需求包括空调热回收及热水器余热回收。其中空调热回收包括室外废热回收利用，新型制冷循环研究，制冷系统的控制研究，研发目标为，到2015年，完成集热水、空调和辐射于一体的能源中心机组研发和示范工程，形成行业标准；到2020年，全面推进能源中心机组应用。

　　蓄能技术领域包括太阳能蓄热技术、谷电蓄电技术及蓄冷技术，均需要通过产业链合作来实现研发目标。其中，太阳能蓄热技术的研发需求包括蓄热材料及聚热管技术研究，谷电蓄电技术包括储能材料研究及电池蓄电技术，蓄冷技术则包括蓄冷材料研究及蓄能材料研究。

　　新能源混合能源技术领域分为光伏太阳能混合动力冰箱/冷柜、光伏太阳能混合动力空调及其他光伏家电产品。其中光伏太阳能混合动力冰箱/冷柜分为制冷系统的控制研究及直流蓄冷冰箱系统的开发与应用，规划到2015年实现削峰效果，到2020年实现节电效果。光伏太阳能混合动力空调分为制冷系统的控制研究、太阳能光伏与市电混合的直流变频空调的开发与应用及DC-DC转换技术。规划为到2015年建设光伏太阳能空调示范工程，形成行业标准，实现削峰效果，到2020年全面推进太阳能空调产业化。

　　新材料和材料替代技术领域的研究分为有害物质替代、铜替代、家电专用钢材、新型永磁材料研究、HCFC替代应用及环保包装材料替代几个方面。其中，有害物质替代包括替代材料和替代工艺开发，目标是到2015年，满足RoHS等法规要求。铜替代研究包括高效铝线电机、全铝换热器及其他铜替代技术。高效铝线电机的目标是，到2015年实现批量化应用。家电专用钢材的研究分为彩涂板及高牌号电工钢、不锈钢等研究。基于环保考虑，将提高彩涂板应用比重，目标是到2015年达到50%，到2020年实现全行业应用。针对新型永磁材料的研究，将围绕稀土材料应用研究及其他新型磁性材料应用研究展开。HCFC替代应用的研发方向是R290、CO2等新型低GWP值制冷剂应用开发和低GWP值发泡材料的应用开发。新型制冷剂研究目标是，到2013年新工质产品研发完成，2015年实现成熟产品上市。新型发泡剂研究目标则是，到2015年，家用冰箱、冷柜、电热水器企业完成HCFC-141b物质淘汰工作，太阳能热水器企业开始进行HCFC-141b替代技术转换工作。环保包装材料替代的研究方向包括16种多环芳烃物质含量限定、替代材料开发、替代工艺开发及环保包装材料循环使用。其中16种多环芳烃物质含量限定的研究有望在2014年以前完成，降低其对环境的破坏性影响。

　　智能化技术和网络化技术领域的研究包括产品智能化、智能电网家电、物联网家电几个方面。其中，产品智能化研究则涉及适应现代生活方式的新技术和新功能开发研究、人机交互技术开发、家电的智能化管理、家电的故障自诊断及传感识别技术的应用等。适应现代生活方式的新技术和新功能开发研究的目标是，到2015年能源利用集成式厨房电器、智能机器人的应用等；人机交互技术开发2015年前可以完成，可提升用户操作体验；此外，通过对家电智能化管理技术的开发，到2015年可实现家电智能化管理及电子商务。家用电器的故障自诊断研究目的，是实现电器远程诊断和故障诊断；传感识别技术的应用，包括模式识别技术开发，人感、面部识别技术、甲醛、烟尘等空气质量传感器、液态传感器、RFID技术等的应用。智能电网家电的研究包括家庭能源管理中心、与智能交互终端的通讯协议等智能电网标准制定、电网的智能通讯技术、电网的能量流及信息流的获取技术及安全技术、智能电网相关设备器件的开发及降低终端家电对电网电磁辐射污染的方法研究等，均需要通过跨行业合作来实现研究目标。其中，家庭能源管理中心的研究目标是，通过跨行业合作，研究家庭局域网的通讯协议标准和接口、能源管理控制模型、家庭分布式发电设备和储能设备的应用模式、家庭能源使用分配方案和优先级研究，以及能源管理软件。