空调铜替代艰难前行
技术进步包括很多方面的内容，其中的一项重要内容，便是以便宜的、易获取的材料替代贵重的、难获取的材料。连续多年的铜材价格上涨，催生了空调行业铜替代的研发。因为，对于像铜材这样的稀缺资源，价格再要回落到两年前的低位，几乎已经是没有可能。业内均希望通过研发，寻找到最佳的替代材料。
虽然，铜替代的解决方案已经有了可喜的进展，尤其是科学的进步给予了技术上的支持，同时其他家电行业在铜替代上有了示范效应，给空调的铜替代给予了发展的方向。但是，替代技术的推广的却显得步履阑珊，似乎有一种犹抱琵琶半遮面的感觉。
有专家指出，一种新技术的出现到普及，总会经历从拒绝到接受这样一个艰难的过程。因此，在铜替代这一新技术推广过程中，出现不同的声音甚至争论，都是正常的。俗话说得好，理不辩不明，话不说不清。争论有利于将来铜替代技术的普及与宣传。
近日，由中国电子商会、中国家用电器研究院、中国家用电器协会、国务院发展研究中心市场经济研究所、中国质量协会、中国消费者协会召开了以“鼓励空调产品技术创新，促进空调行业良性发展”为主题的技术研讨会，其主题就是空调连接管铝代铜，充分说明政府和相关部门、社会团体对铜替代的重视，也折射出政府的态度和导向。
替代悄然展开
从空调产品问世以来，铜材以其良好的吸热性能，一直是散热器、蒸发器和连接管等重要部件的原材料。纯技术的铜替代研究早就有之，只不过当时铜材价格并不是很高，资源的获取并不紧张，且行业还有一定的利润空间，因此对铜替代并没有紧迫感而已，所以同替代的研发始终处于不紧不慢的尴尬地位。
空调的铜替代真正加快步伐是基于两个方面的原因，一方面是基于三年前铜价开始飙升，导致了制造成本的大幅度上涨。人们都还能够清楚地回忆起，2005 年前的铜材价格仅为铜材始终在每吨3万元人民币的价格下波动。随着一轮世界经济的复苏，资源性产品的价格开始陡涨。2005年下半年铜价出现异动，2006年3月开始飙升，仅仅在几个月之内铜价就翻了一番，一度增到到每吨8.5万元，这给空调企业生产成本造成了巨大压力。
另一方面是空调利润逐步走低，行业已经到了盈亏线上下。上个世纪90年代初，空调产业在国内起步时属于暴利行业，随着市场的扩大和竞争的加剧，利润逐年下滑。到了2005年行业平均利润已经接近为零，一些管理落后、规模偏小、竞争能力差的企业，纷纷退出市场。几年间空调企业由鼎盛时期的上百家，锐减到活跃品牌仅有二十多家。可见，利润菲薄已经成了企业最大的压力。
正是在这种行业环境下，很多企业、研究机构加快了铜替代的研制使用步伐。较早在空调上使用铜替代的是铜铝连接管，具有代表性的是山东海青生产的产品。目前这种铜铝连接管已经在海信、海尔、格力、志高、奥克斯、新科等多数空调企业的产品上批量选用，主要集中在1P-1.5P的小机型上。
更为先进的铜替代技术——铜铝复合管（ACC管）的出现，据介绍“这是有史以来中国金属管材行业的第一个世界原创”。2007年6月10日铜铝复合管技术在常州国家高新区通过专家鉴定。经过几家著名空调器生产厂家一万多台空调器实际装机运用结果显示，江苏兴荣高新科技股份有限公司自主研发的铜铝复合管（ACC管），成功地实现了铜铝之间的冶金结合，单管“能效比”要比原铜管高出39.2%，实际应用中“能效比”也提高5%以上，同时减少铜消耗80%。该项目技术水平均达到国际先进和领先水平，产品规模化生产后可替代进口并扩大出口。
另一项空调换热器东替代方案——铝制平行流换热器，已经由三花制冷集团和丹佛斯集团合资建厂生产，不久就会有产品推出。据有关专家介绍，采用铝制平行流换热器的空调，不仅成本可以大大降低，而且能效也可以提高数倍。唯一的缺憾是该产品无法制热，只能选用在单制冷空调上。
此外，特殊工艺的钢管在制冷管路的替代方面也取得了进展。浙江康盛目前正在与好几家空调企业进行连接管和配管的替代试验。据了解，钢管的耐压性和密度铜相当或者还要好，与制冷剂的相容性也很出色，且钢管的成本很低，仅为铝管的1/3。不过钢管的耐腐蚀性差、弯折困难，是替代遇到的最大问题。目前，解决方案已经有所突破，正在进行长时间的实验验证。还有诸如阀件、漆包线等零配件的铝、钢以及其他新材料铜替代，有的已经开始批量应用。可以说，空调产品的铜替代技术已经全面渗透到各个部件上。
技术是否成熟
对于同替代技术的使用，不论是生产厂家还是消费者，最为关心的是目前的技术是否成熟，替代是否能够保证产品质量不受影响。这大大关系到这项技术实现产业化的进程，关系到消费者对采用此技术的产品的认可。
相对而言，铜铝连接管技术已经比较成熟。山东海青的铜铝连接管成品，已经有十多年的历史，最早是在冰箱上使用。在空调上使用的连接管为0.7mm厚度的铝管，两端焊接同样厚度的铜管。对这项技术，中国海洋大学材料科学与工程研究院高级工程师赵越认为，空调使用铜铝连接管的技术已经比较成熟。从材料性能上看，不仅铝管的韧性高，比铜管更容易弯曲，便于安装人员的安装；而且铝管的传导系数小，比铜管更保温，能够实现节能效果。在经过成熟的防腐技术处理后，可以达到甚至超过传统铜连接管的性能。铜铝连接管的难点在于铜铝的焊接，目前“电阻焊接法”技术的出现，已经彻底解决了这一难题。吸引空调企业使用铜铝连接管的动因在于，可以降低每台空调产品近40元的成本。这对于利润已经十分有限的空调行业来说，已经是有一定的吸引力了。况且，经过多家空调企业在市场的长期验证后，均证明在技术及质量上是符合替代要求的，完全可以达到传统连接管的效果。
采用专利技术生产的铜铝复合管（ACC管）是目前为止先进的铜替代技术。该产品为铜包铝结构，利用铜良好的导热性能及铝良好的比热值，增加传热速度。据兴荣公司总工程师田福生教授介绍，目前国际上最常用的换热材料是铜和铝合金。铝合金容易加工，成本低，是应用最多的材料。相比之下，铜的瞬间吸热能力比铝合金好，但散热的速度就较铝合金要慢。由于铜铝这两种金属的结合比较困难，铜和铝之间的亲和力较差，因此铜铝复合材料应用于散热技术一直被业界认为不可能。兴荣公司采用自己的专利技术成功地实现了铜铝原子间冶金结合，将两种金属的优点完美地结合起来——铜的瞬间吸热能力比铝合金好1.6倍，铝合金的散热的速度则比铜快2.33倍，两者结合起来，相当于在薄薄的铜上加了一层水冷。成功地实现了铜铝之间的冶金结合，光管用于空调冷凝器可以达到与内螺纹铜管相同的换热效果。而两器都用内螺纹ACC管时，其能效比要比采用内螺纹铜管高5%；每台空调降低成本约150元，是空调铜管换代产品。
据兴荣公司提供的数据显示，铜铝复合管的抗拉强度为110～130MPa，爆破压力均在18MPa以上，扩口率可以达到40%～50%，内表清洁度、压扁、弯曲、抗渗漏性等指标完全满足空调管标准的要求。管断面铜面积比为12%～14%，重量比为31%～38%；正常比重为3.45g/cm3。两器管主要规格为：φ9.52×0.5mm，φ7.94×0.5mm；φ70.5mm。经测试，这种新型高效换热管——铜铝复合管，单管换热效能可提高39.2%，并可以广泛应用于空调蒸发器和冷凝器、冰箱冷凝器和蒸发器、冰箱连接管、中央空调、风机盘管、太阳能热水管、暖气散热器、铜自来水管等场合。相对单体纯铜管具有重量轻、抗渗漏、制造成本低、抗振动疲劳强度高、不降低换热效果等特点。专家指出，铜铝复合管（ACC管）不仅是节约铜资源的优化方案，同时也属于节能产品，其经济社会效益十分可观。
此外，全铝制翅片式换热器和铝制平行流换热器，也是目前正在研究的铜替代方案。只是由于平行流技术用于家用空调时，需要对室内外机机体重新设计，因此生产线也得重新进行改造，这大大限制了厂家对该项技术的选择。而全铝制翅片换热器的研发还处于试验阶段，还存在一些技术难题需要解决。特殊工艺的钢管在制冷管路的替代方案也正在研发试验阶段，对这些新材料、新工艺，业内抱有较高的期望。 上一页12下一页末页
