中國用銅量大，但銅的定價權(quán)不僅掌握在國外企業(yè)手中，而且年年漲價，2024年價格更是再創(chuàng)新高。據(jù)估計，銅價很可能突破每噸9萬元甚至10萬元。成本壓力面前，很多行業(yè)迫切地希望實現(xiàn)“銅替代”，比如電纜、導(dǎo)電排、電池、光伏、電磁線等。而作為家電產(chǎn)業(yè)中的用銅大戶，空調(diào)行業(yè)從第一次感受到銅價上漲帶來的產(chǎn)業(yè)鏈危機(jī)時，就萌生了這樣的想法。大約20年前，國內(nèi)不少空調(diào)品牌選擇嘗試“鋁代銅”。

不斷深化“鋁應(yīng)用”技術(shù)的研究、拓展應(yīng)用?

空調(diào)行業(yè)的“銅替代”選擇方向主要是鋁，很多其他行業(yè)也選擇用鋁進(jìn)行替代，部分行業(yè)因為產(chǎn)品需要而選擇應(yīng)用量更大、價格更低的不銹鋼。比如鋁線電纜、鋁線電機(jī)、不銹鋼閥件等，某些產(chǎn)品的鋁應(yīng)用甚至已經(jīng)發(fā)展了10多年。

20年前的中國空調(diào)行業(yè)還在成長中，對于鋁在空調(diào)產(chǎn)品上的應(yīng)用缺乏堅實的技術(shù)儲備和扎實的實驗驗證，尤其是個別企業(yè)對于可靠性缺乏研究，簡單地將空調(diào)內(nèi)外機(jī)的銅連接管換成鋁連接管，在輿論中造成不良影響，讓鋁在空調(diào)行業(yè)中的應(yīng)用擱淺至今。

實際上，空調(diào)企業(yè)一直沒有放棄“鋁應(yīng)用”技術(shù)的研究，始終堅信這是材料和加工工藝上的大趨勢。因為，銅是戰(zhàn)略資源，中國儲量不豐，且關(guān)鍵的定價權(quán)在國外企業(yè)手中，而銅漲價的趨勢越演越烈、價格更是年年創(chuàng)新高，直接威脅到產(chǎn)業(yè)鏈安全和產(chǎn)品價格的穩(wěn)定。

雖然今年鋁的價格也在上漲，但與銅相比依然存在四五倍的價格差，且全球鋁礦存儲量中70%都屬于中國，中國掌控定價權(quán)。同時，鋁從性能上與銅極為接近，且具有輕量化、易回收、運輸費用低的優(yōu)勢，所以從國家層面，鋁的應(yīng)用對于產(chǎn)業(yè)鏈的安全、行業(yè)生態(tài)健康、產(chǎn)品價格穩(wěn)定都具備很大優(yōu)勢。

事實上，“銅替代”技術(shù)在家電和汽車行業(yè)已經(jīng)取得了非常大的進(jìn)展，進(jìn)入規(guī)?；瘧?yīng)用。例如，在冰箱行業(yè)，幾乎已經(jīng)100%采用鋁換熱器；在汽車空調(diào)上，也已經(jīng)100%實現(xiàn)了全鋁微通道換熱器；在閥件上，不銹鋼材質(zhì)成為主流；甚至在汽車充電線束上，也使用了鋁導(dǎo)體方案。不久前頻繁上熱搜的小米SU7，使用的就是鋁線充電線束，在小米汽車的官方回應(yīng)中還提到，絕大部分新能源汽車主機(jī)廠都使用鋁導(dǎo)體方案。可以這么說，在“銅替代”技術(shù)上，但凡用到銅的產(chǎn)品都在積極研發(fā)這一技術(shù)，鋁和不銹鋼就是其中兩個重要的替代材料。

在空調(diào)行業(yè)，國外很多企業(yè)使用“銅替代”技術(shù)的產(chǎn)品都已經(jīng)開始規(guī)模化生產(chǎn)，日本的大金、日立、三菱，韓國的LG、三星，美國的雷諾士、特靈、開利等空調(diào)企業(yè)在近年來均推出全鋁換熱器的空調(diào)室內(nèi)外機(jī)。

在國內(nèi)空調(diào)行業(yè)的鋁應(yīng)用進(jìn)程上，雖然難度較大，但相關(guān)各方也在做出努力。如2021年12月中國家用電器研究院成立空調(diào)行業(yè)鋁應(yīng)用研究工作組并發(fā)出倡議：積極開展空調(diào)產(chǎn)品鋁應(yīng)用的技術(shù)研究，積極采用氣候友好型制冷劑，持續(xù)推動空調(diào)節(jié)能技術(shù)的發(fā)展。2023年3月，這一工作組發(fā)布了首個《空調(diào)行業(yè)鋁應(yīng)用研究白皮書》。2023年7月，由中國家用電器研究院牽頭制定的《房間空氣調(diào)節(jié)器用鋁制熱交換器耐腐蝕性試驗方法》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)正式發(fā)布。2024年7月3日第八次“空調(diào)行業(yè)鋁應(yīng)用研究研討會”將在中國國際鋁工業(yè)展覽會上召開。

解決方案豐富，仍有技術(shù)難點亟待解決

在空調(diào)行業(yè)中“鋁應(yīng)用”最熱門的技術(shù)研究主要指的是換熱器的部分鋁制或全鋁制?？照{(diào)內(nèi)外機(jī)連接管的“鋁應(yīng)用”技術(shù)難度不大，行業(yè)早已有了解決方案；閥件類的不銹鋼應(yīng)用也已廣泛推廣；換熱器是空調(diào)最重要的部件，對整機(jī)性能影響大，而鋁換熱器尤其是全鋁換熱器，是目前行業(yè)主要研究和普及的方向。值得一提的是，鋁箔是目前空調(diào)用鋁量最大的一種型式。

全鋁換熱器目前主要分為鋁管翅式換熱器和微通道換熱器。對于全鋁換熱器來說，因為鋁材料雜質(zhì)的問題，最突出的可靠性干擾因素是腐蝕，主要是點狀腐蝕和電化學(xué)腐蝕。針對這一問題，空調(diào)企業(yè)在建設(shè)生產(chǎn)線時采用銅、鋁換熱器生產(chǎn)線的隔離，并進(jìn)行防塵處理；在生產(chǎn)時，與鋁換熱器有關(guān)的加工設(shè)備，盡量用鋁制，減少銅鐵等元素的接觸，減少跨彎、三通設(shè)計等，不使用帶氯元素的清洗劑等。

此外，鋁換熱器制熱時的結(jié)霜、化霜問題也是空調(diào)行業(yè)以前面臨的一大難題。目前，企業(yè)通過采用橢圓管翅片微通道換熱器、豎插翅片微通道換熱器、親水鋁箔等方式改進(jìn)排水效果。

豎插翅片微通道換熱器以單排32mm扁管替代五排7mm銅管鋁翅片，傳熱非常高效，能夠解決全鋁換熱器制熱性能不足的問題，同時制冷劑充灌量能夠減少20%~30%。此外，豎插翅片微通道換熱器無須傾斜且扁管在水平位置就能解決凝露、融霜排水問題。

以上僅是目前空調(diào)全鋁換熱器的部分解決方案，并非全部。但這足以說明，與20年前相比，中國空調(diào)企業(yè)的鋁應(yīng)用研究已經(jīng)儲備的足夠豐厚，規(guī)?；a(chǎn)全鋁換熱器家用分體空調(diào)很快就可以實現(xiàn)。

然而，全鋁換熱器家用分體空調(diào)大規(guī)模應(yīng)用的阻礙依然存在，亟待解決4個技術(shù)點。第一，鋁鍛造行業(yè)需要提高鋁錠中純鋁的含量，高純度的鋁能夠提高鋁合金的力學(xué)性能和耐腐蝕性能。第二，鋁換熱器抗蟻穴腐蝕性好，但其點腐蝕、晶間腐蝕、電化學(xué)腐蝕等問題比較突出。第三，鋁管換熱器的全自動釬焊設(shè)備，以及微通道換熱器全自動組裝設(shè)備，國內(nèi)仍在起步階段，需要各行各業(yè)的參與和投入。第四，行業(yè)對鋁棒、鋁箔等產(chǎn)品的需求持續(xù)上漲，鋁加工費呈震蕩上行趨勢，一旦規(guī)模化應(yīng)用，如何穩(wěn)定供求平衡將成為新課題。

最為關(guān)鍵的是，20年前的空調(diào)行業(yè)“黑心管”事件對于如今的消費者接受“鋁應(yīng)用”技術(shù)有何影響，仍是行業(yè)要考慮的問題。對此，有企業(yè)負(fù)責(zé)人表示：“20年前中國空調(diào)行業(yè)曾經(jīng)宣傳過‘誰家空調(diào)重誰家的質(zhì)量好’這一簡單的判斷方法。這在當(dāng)時并沒有問題，但現(xiàn)在推動‘鋁應(yīng)用’，如何讓消費者接受‘空調(diào)并不能只看用料、重量’這個變化，企業(yè)和行業(yè)在做產(chǎn)品宣傳時要充分考慮，做好引導(dǎo)工作?！?/p>

行業(yè)發(fā)展不應(yīng)陷入“鋁代銅”的糾結(jié)，因為無論用銅、用鋁，最終的目的都是為了給消費者呈現(xiàn)更好的產(chǎn)品，用銅和用鋁是可以并存的技術(shù)方向，關(guān)鍵是看哪種技術(shù)更佳，更能在同樣品質(zhì)下控制成本，在資源、雙碳等國家戰(zhàn)略層面提供更多意義。

時過境遷，鋁應(yīng)用元年也許就在今朝。在2023年武漢舉辦的“第七次空調(diào)行業(yè)鋁應(yīng)用研究研討會”上，美的樓宇科技的李豐部長介紹說：“美的樓宇科技從2012年開始研究鋁換熱器，2017年開始批量應(yīng)用，目前AHU、Acoil、FFM、FCU系列應(yīng)用鋁換熱器，主要為室內(nèi)蒸發(fā)器；從2017年開始研究微通道換熱器，2020年開始應(yīng)用于北美屋頂機(jī)系列，主要為室內(nèi)和單冷外機(jī)?！辈粌H是美的樓宇，包括海信、海爾、TCL在內(nèi)的各大空調(diào)企業(yè)均也早已經(jīng)開始了技術(shù)儲備并且應(yīng)用到出口機(jī)上。2024年很有可能成為鋁應(yīng)用的元年，會有更多的企業(yè)開啟全鋁換熱器的應(yīng)用。