《中國家電產業技術路線圖》(2011年版)

【中國廚房設備網】由于2011年是國家“十二五”規劃開局之年，許多家電企業對未來家電業的技術路線規劃極為重視，因此本刊特將中國家電產業技術路線圖(2011版)的主要內容呈現出來，以饗讀者。特別需要提示的是，技術路線圖中所列指標、規劃均為經過行業專家反復推敲、研究得出的，是具有前瞻性和挑戰性的行業目標，僅供參考，并非國家標準亦不可作為投資依據。

2011年11月3日，在2011年中國家用電器技術大會上，中國家用電器協會正式發布了中國家電產業技術路線圖(2011版)。該技術路線圖針對家電產業整體以及冰箱、洗衣機和空調三個重點產業，就未來10年(2011~2020年)社會和市場需求、產業目標及方向、技術瓶頸以及研發需求四個部分的內容進行了分析和規劃。

2011版家電產業技術路線圖指出，應通過能源效率、低碳環保及消費升級三個方面，確立家電產業的社會和市場需求，并據此給出了中國家電產業的技術發展目標和方向。

根據這一發展目標，到2015年，中國主要家電產品能效水平較2010年平均提高15%;到2020年，主要家電產品能效水平較2015年平均提高15%;到2015年，整機生產能耗(噸標煤/萬元產值)平均降低15%。

在低碳環保方面，家電產業的主要研發方向體現在回收再利用、有害物質替代、HCFC替代和開發采用新能源和可再生能源的家電產品等方面。到2015年，空調行業HCFC-22消費量在2009年和2010年兩年平均水平上削減10%以上，碳氫技術實現產業化;家用冰箱、冷柜、電熱水器企業完成HCFC-141b物質的淘汰工作，太陽能熱水器企業開始進行HCFC-141b替代技術轉換工作，全行業積極開發采用低GWP值制冷劑和發泡劑。

在性能及可靠性方面，中國家電產業的技術目標是，到2015年主要產品性能指標達到國際先進水平，到2020年達到國際領先水平。同時，努力提高家電產品智能化水平，通過與智能電網的連接應用，實現系統節能減排，到2015年完成家電互聯接口通信協議的標準化和協調一致。在先進制造方面的目標，則是實現清潔生產以及制造自動化和信息化。

從全行業看，家電產業的技術瓶頸，主要包括變頻技術、系統結構動態優化設計技術、新能源綜合利用、網絡化技術和智能化技術、關鍵元器件及新材料應用6個方面。

在此次中國家電產業技術路線圖中，最為重要的是家電產業研發需求部分。此部分共分為變頻技術、熱泵技術、熱交換技術、絕熱技術、熱回收技術、蓄能技術、新能源混合能源技術、新材料和材料替代技術、智能化技術和網絡化技術、資源再利用技術、高效電機技術、壓縮機、制造技術及家電專用裝備等領域。變頻技術領域又包括變頻驅動技術、變頻驅動軟件(算法)、變頻功率模塊、流量調節閥及新型變頻技術研究。其中，變頻驅動技術的研發需求為，希望國家組織攻關，開展跨行業合作，成功開發具有自主知識產權的控制主芯片，建立具有自主知識產權的控制主芯片工藝技術。變頻驅動軟件(算法)的研發需求為，成功開發具有自主知識產權的算法及商業化應用。變頻功率模塊又分為功率開關器件(IGBT等)的開發、功率開關器件(IGBT等)的制造、測試技術以及PFC技術應用幾個項目。這三方面的研發需求分別為：開展跨行業合作，實現產業化，降低成本;希望國家組織攻關，開展跨行業合作;到2015年，全面應用變頻電控技術。流量調節閥的研發需求主要體現在，到2015年，研發出各種小規格新型電子膨脹閥。新型變頻技術研究包括低頻轉矩控制和變頻電控可靠性。

熱泵技術領域主要包括CO2等新工質、系統優化技術及低溫熱泵技術。CO2等新工質又包括CO2新工質研究和評估、CO2冷凍機油開發及相關材料的相容性分析。其中，CO2新工質研究和評估的研發目標為，到2015年實現CO2新工質在空調系統上的應用。系統優化技術分為翅片、內螺紋管、換熱器結構優化、制冷系統熱動力學優化仿真技術及壓力控制技術，研究目標為提高系統換熱效果，研究新型制冷循環。低溫熱泵技術包括低溫運行壓縮機開發以及低溫換熱技術，目標是到2014年形成有自主知識產權的產品及實現補氣技術的應用。

熱交換技術領域的研究需求主要分為高效換熱器、鋁制微通道換熱器、組合管徑換熱器、板式換熱器、新型熱交換器開發、高效回熱換熱器開發、翅片、內螺紋管及不易結霜材料、涂層幾個領域。其中高效換熱器研究分為超薄化換熱器、緊湊式換熱器結構研究及緊湊式換熱器材料和工藝研究。超薄化換熱器的規劃是，到2012年形成批量化產品。鋁制微通道換熱器研究分為微通道換熱的基礎研究、冷凝水排除及微通道換熱器分歧管的優化研究。組合管徑換熱器及板式換熱器研究到2015年基本完成。根據新型熱交換器開發規劃，到2015年，突破傳統熱交換器結構，提高熱交換器利用率，實現差異化產品。翅片研究包括翅片傳熱學研究、窗口疏密形狀和翅片布置和形狀優化。內螺紋管研究包括管內螺紋形狀、換熱基礎研究和管內流動損失研究，目標是提高內螺紋管換熱效果。不易結霜材料、涂層的主要研究方向為翅片納米涂層材料的研制。

絕熱技術領域的研究需求包括環戊烷發泡技術提升、真空絕熱板、真空發泡技術和門封隔熱技術，大部分需要通過產業鏈合作來實現研發目標。環戊烷發泡技術提升研究需要從材料、設備和工藝優化入手。真空絕熱板的研究又包括材料真空放氣特性研究、低成本真空隔熱板生產研究、真空工藝研究、真空絕熱板在冰箱及熱水器中的應用研究幾個方向。真空發泡技術則包括環保發泡材料研究、新型發泡劑及混合發泡技術研究、微孔發泡技術研究及發泡工藝研究。門封隔熱技術包括絕熱材料研究、隔熱門封PVC材料替代研究及熱橋傳熱研究與斷橋絕熱結構開發。

熱回收技術領域的研發需求包括空調熱回收及熱水器余熱回收。其中空調熱回收包括室外廢熱回收利用，新型制冷循環研究，制冷系統的控制研究，研發目標為，到2015年，完成集熱水、空調和輻射于一體的能源中心機組研發和示范工程，形成行業標準;到2020年，全面推進能源中心機組應用。

蓄能技術領域包括太陽能蓄熱技術、谷電蓄電技術及蓄冷技術，均需要通過產業鏈合作來實現研發目標。其中，太陽能蓄熱技術的研發需求包括蓄熱材料及聚熱管技術研究，谷電蓄電技術包括儲能材料研究及電池蓄電技術，蓄冷技術則包括蓄冷材料研究及蓄能材料研究。

新能源混合能源技術領域分為光伏太陽能混合動力冰箱/冷柜、光伏太陽能混合動力空調及其他光伏家電產品。其中光伏太陽能混合動力冰箱/冷柜分為制冷系統的控制研究及直流蓄冷冰箱系統的開發與應用，規劃到2015年實現削峰效果，到2020年實現節電效果。光伏太陽能混合動力空調分為制冷系統的控制研究、太陽能光伏與市電混合的直流變頻空調的開發與應用及DC-DC轉換技術。規劃為到2015年建設光伏太陽能空調示范工程，形成行業標準，實現削峰效果，到2020年全面推進太陽能空調產業化。

新材料和材料替代技術領域的研究分為有害物質替代、銅替代、家電專用鋼材、新型永磁材料研究、HCFC替代應用及環保包裝材料替代幾個方面。其中，有害物質替代包括替代材料和替代工藝開發，目標是到2015年，滿足RoHS等法規要求。銅替代研究包括高效鋁線電機、全鋁換熱器及其他銅替代技術。高效鋁線電機的目標是，到2015年實現批量化應用。家電專用鋼材的研究分為彩涂板及高牌號電工鋼、不銹鋼等研究。基于環?？紤]，將提高彩涂板應用比重，目標是到2015年達到50%，到2020年實現全行業應用。針對新型永磁材料的研究，將圍繞稀土材料應用研究及其他新型磁性材料應用研究展開。HCFC替代應用的研發方向是R290、CO2等新型低GWP值制冷劑應用開發和低GWP值發泡材料的應用開發。新型制冷劑研究目標是，到2013年新工質產品研發完成，2015年實現成熟產品上市。新型發泡劑研究目標則是，到2015年，家用冰箱、冷柜、電熱水器企業完成HCFC-141b物質淘汰工作，太陽能熱水器企業開始進行HCFC-141b替代技術轉換工作。環保包裝材料替代的研究方向包括16種多環芳烴物質含量限定、替代材料開發、替代工藝開發及環保包裝材料循環使用。其中16種多環芳烴物質含量限定的研究有望在2014年以前完成，降低其對環境的破壞性影響。

智能化技術和網絡化技術領域的研究包括產品智能化、智能電網家電、物聯網家電幾個方面。其中，產品智能化研究則涉及適應現代生活方式的新技術和新功能開發研究、人機交互技術開發、家電的智能化管理、家電的故障自診斷及傳感識別技術的應用等。適應現代生活方式的新技術和新功能開發研究的目標是，到2015年能源利用集成式廚房電器、智能機器人的應用等;人機交互技術開發2015年前可以完成，可提升用戶操作體驗;此外，通過對家電智能化管理技術的開發，到2015年可實現家電智能化管理及電子商務。家用電器的故障自診斷研究目的，是實現電器遠程診斷和故障診斷;傳感識別技術的應用，包括模式識別技術開發，人感、面部識別技術、甲醛、煙塵等空氣質量傳感器、液態傳感器、RFID技術等的應用。智能電網家電的研究包括家庭能源管理中心、與智能交互終端的通訊協議等智能電網標準制定、電網的智能通訊技術、電網的能量流及信息流的獲取技術及安全技術、智能電網相關設備器件的開發及降低終端家電對電網電磁輻射污染的方法研究等，均需要通過跨行業合作來實現研究目標。其中，家庭能源管理中心的研究目標是，通過跨行業合作，研究家庭局域網的通訊協議標準和接口、能源管理控制模型、家庭分布式發電設備和儲能設備的應用模式、家庭能源使用分配方案和優先級研究，以及能源管理軟件。物聯網家電的研究包括廣電網、互聯網、電信網的接口協議標準、RFID技術應用、物聯網家電通用通訊與控制協議、家庭安防控制(燃氣泄露、遠程控制)及信息安全與隱私保護。

資源再利用技術領域的研究需求包括減量化和材料循環再利用設計、廢棄家電資源回收利用技術及綠色設計。它的目標是到2020年，實施綠色設計，3R指標符合產品可再生利用率要求。其中，研究內容包括利于回收材料的設計和應用及材料循環再利用標準制定、廢冰箱聚氨酯回收利用技術以及綠色設計評價工具的開發。

高效電機技術領域的研究主要針對變頻、直流高效電機，包括直流電機內置新型驅動芯片研發、電機設計和評價技術開發、電機工藝技術開發及電機驅動一體化設計和應用。它的目標是到2015年，直流無刷永磁電機應用比例達到：冰箱10%、空調50%、洗衣機20%;到2020年，直流無刷永磁電機應用比例達到：冰箱20%、空調80%、洗衣機40%。

壓縮機領域的研究方向包括變頻壓縮機、壓縮機小型化和輕量化、新型壓縮機及新工質壓縮機。變頻壓縮機的研究主要針對寬頻帶變頻壓縮機，目標是到2015年，寬頻帶變頻冰箱壓縮機形成產品。在壓縮機小型化和輕量化研究方面的目標是，到2015年壓縮機在同等性能情況下重量減少20%。新型壓縮機的研發方向分為線性壓縮機、混合能源用低壓直流壓縮機、熱泵(熱水器、干衣機)專用壓縮機、無油或少油壓縮機、渦旋壓縮機及其他新型結構壓縮機等。其中，線性壓縮機及渦旋壓縮機的目標分別是，到2015年形成自主知識產權及形成自主知識產權的產品;混合能源用低壓直流壓縮機及熱泵(熱水器、干衣機)專用壓縮機，目標是到2015年形成產品;無油或少油壓縮機及其他新型結構壓縮機，研發目標則是到2020年形成有自主知識產權的產品。新工質壓縮機研究包括冷凍機油評價及技術開發、碳氫工質壓縮機及R744(CO2)壓縮機。其中冷凍機油評價及技術開發的研究目標為，到2015年形成自主知識產權;碳氫工質壓縮機及R744(CO2)壓縮機的目標則是，到2015年形成自主知識產權產品并量產。

家電制造技術領域的研究主要針對工業工程(IE)，通過研發，到2020年提高家電制造產業信息化和自動化水平，人均勞動生產率水平(冰箱、洗衣機、空調)年均提高15%。

家電專用裝備領域的研發需求主要針對冰箱、空調、洗衣機、壓縮機、電機的關鍵設備和檢測設備，均需要通過跨行業合作來實現。其中，冰箱關鍵裝備包括真空發泡機技術及應用、高效節能多工位真空成型設備及高精度檢漏設備;空調關鍵裝備包括高效換熱器加工設備及新制冷劑充注設備;洗衣機關鍵裝備包括滾筒洗衣機內筒加工設備、箱體自動化加工設備;壓縮機關鍵裝備主要是精密加工設備及電機高速精密沖床及模具。真空發泡技術與應用目標是，到2015年實現真空發泡裝備及材料配方國產化，到2020年實現技術提升、設備更新及推廣應用。

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