我國家電用零部件及原材料標準體系研究

李鵬　闞安福　沙露　李珊珊

1.中國家用電器研究院　北京　100037；2.西安慶安制冷設備股份有限公司　陜西西安　710077

1　研究背景

家用電器用零部件及原材料（以下簡稱：家電用零部件）行業是為家用電器整機提供配套、服務的行業。家電整機產品與零部件在產業鏈中是上下游關系，存在明顯的雙向共生特征。沒有強大的家電整機生產拉動，不可能有高水平的家電用零部件企業，反之，沒有高水平的家電用零部件行業技術，也不可能有競爭力強的家電整機制造業。歷史事實說明，高水平的家電用零部件，對家電整機產品的升級起到至關重要作用。如：2008年《房間空氣調節器能效限定值及能效等級》標準的發布實施，引發了各大制冷壓縮機企業對高效壓縮機的開發，壓縮機等級由N5級跨到N3等級以上，使得同期國內銷售的家用空調器能效比由2.8提升到3.0，平均單臺空調耗電量降低150W/h。以2009～2010年國內高于1億臺空調的產銷量，在夏季用電高峰期，每小時節約電能超過150億瓦。再如，空調系統低溫（尤其是-20℃之下的低溫采暖工況）制熱效果差是一項行業難題，2016年5月國務院辦公廳發布《關于促進建材工業穩增長調結構增效益的指導意見》，大力支持“煤改氣”、“煤改電”改造，集中使用清潔能源。我國制冷壓縮機行業開發的三缸雙級變容壓縮機技術為北方廣大地區解決冬季清潔供暖難題提供了有效的解決方案，超低溫制熱系列產品實現了經濟效益和社會效益的雙贏。

目前，我國標準化事業進入了一個新的歷史發展階段，標準化已經成為國家治理體系的重要組成和治理能力現代化的重要標志。按照國務院經濟會議的部署要求，大力提高標準供給質量和水平，增加標準的有效供給，以標準化結構性改革支撐和服務供給側結構性改革。充分發揮“標準化+”的催化效應、引領效應和門檻效應，推動了家用電器領域標準化工作。家用電器行業的轉型升級，離不開高水平家電用零部件的支撐。因此，研究并提出新形勢下家電用零部件標準體系，將能夠引領行業健康發展、引領企業技術創新方向、提升產品技術水平，增加高端家電比重，實現中國家電行業由制造大國成為制造強國的偉大轉變。

2　研究的目的和范圍

本文通過調研國內外產業基本情況，梳理家電用零部件行業技術、標準現狀，對比國內外家電用零部件標準的主要差異，分析得出對家電整機質量提升的重點零部件及原材料，并通過世界技術發展趨勢，提出新的家電領域關鍵零部件及原材料標準體系框架。

家電用零部件承擔著家電整機60%～70%的制造量，決定著家電整機的可靠性和穩定性，對上下游相關產業有顯著的帶動作用。鑒于家用電器產品中的主要零部件、原材料的技術管理和標準管理涉及多個行業領域，故本文的研究主要是在家用電器整機和家用電器領域標準體系的基礎上，對主要家用電器用關鍵零部件和材料進行分析研究。主要涵蓋有：電動類（包括：壓縮機、電動機、牽引器、電磁閥等）、電熱類（包括：加熱管、加熱絲、PTC等）、控制類（包括：控制器、溫控器等）、傳感類（包括：力、熱、光、電、磁、氣、味、敏、時間、語言、位置、圖像等類傳感器）、過濾類（包括：空氣濾芯、凈水濾芯等）、材料（包括：抗菌材料、絕緣材料、保溫材料、制冷劑、油品等）、智能模塊等產品門類。

3　家電及零部件產業基本情況分析

3.1　國內外家電產業發展現狀

目前，處于成熟期的中國家用電器產業既有數量規模，又有品質保證，為占領國內、國際市場奠定了堅實的基礎。但我們也應清醒地認識到，雖然中國的家用電器產品在制造規模和制造能力上具有較強的優勢，但產品優勢偏重于中低端產品，在高端產品制造方面甚至處于劣勢。本項目通過2016～2017年公開信息及項目工作組成員提供的資料，推總得到表1。從表1數據可以初步得到如下結論：與國際領先水平相比，中國家用電器產品還存在著品牌與技術尚待突破、核心技術不足等差距；中國家用電器企業也尚未從追隨者轉型為世界家電業的領導者。

相關資料顯示，在當前500多種主要工業品中，中國有220多種產量居世界第一。但在世界品牌百強中，中國只有華為、聯想兩個品牌入圍。中國的家電企業并沒有一家入圍。從全球市場來看，中國已經成為“世界工廠”。但也毋庸諱言，雖然在全世界都能看到“Made in China”的產品，但是，還缺乏叫得響的中國品牌，尤其是中國名牌。這與長期以來，中國家電企業的核心競爭力缺乏，自主創新能力和專業技術缺失不無關系。

圖1　按標準用途分布比例圖

圖2　中國標準與國外標準水平對比圖

表1　國內外家電產業概況表

圖3　家電用零部件標準體系模型圖

圖4　家電用零部件標準體系框架圖

3.2　家電技術發展趨勢

本項目在研究過程中，對相關資料和文獻進行匯總整理，總結了家電產品技術發展趨勢。

3.2.1家電產品制造技術發展趨勢

資源配套向全球產業鏈高端升級，推動綠色制造改造升級；堅持工業化和信息化深度融合，利用網絡化、數字化、智能化等技術，推動互聯網、物聯網、云計算、大數據等技術與現代家電制造業相結合。

3.2.2家電產品技術發展趨勢

（1）提高能源效率，增加空氣能、太陽能等綠色能源在家電領域的應用；

（2）加強有害物質控制、淘汰ODS物質；提升綠色設計水平，提升資源利用效率水平和綠色材料使用比例；

（3）提高家電拆解，再利用比例，實現資源可持續；

（4）提高運用大數據的能力，發展傳感技術、智能識別技術和人機交互技術，提高家電產品的智能化水平；

（5）不斷提高產品質量和可靠性；

（6）通過遠程故障智能診斷，實現家電故障信息遠程自動報告或在線檢測；

（7）開展新型保溫材料、密封材料、抗菌材料、阻尼降噪材料、凈化芯材、易清潔材料、涂層技術、外觀材料、綠色包裝材料的應用研究，實現科學用材、系統優化，提高產品性能和檔次。

由于家電用零部件的技術水平、產品質量和供應能力對家用電器行業至關重要，國家業務主管部門、家電行業管理機構對家電用零部件及主要材料的發展十分重視。在《中國家用電器工業“十三五”發展指導意見》中明確中國家用電器行業在“十三五”規劃期間要突破的核心技術有智能化、變頻控制、新材料、關鍵零部件、節能環保、新能源應用、可靠性等方面。這些關系家電產品升級的技術需要家電用零部件的新產品、新技術相應升級和發展。

3.3　中國家電用零部件產業基本情況

3.3.1概況

在研究過程中，我們搜集整理了15個類別家用電器產品共計239項零部件的技術水平、制造水平、質量水平資料，并與國外企業的情況進行了對比，結果如表2。

通過對表2進行分類匯總分析，我們得到如下結論：50%左右的中國家電用零部件的水平與國外企業的水平相當，有35%左右的中國家電用零部件的水平超過了國外企業的水平，約有5%左右的零部件水平低于國外企業。但從產品屬性分析可以發現，零部件水平相當或高于國外水平的，大家電比例遠遠大于小家電。其中，空調、冰箱、洗衣機三種大家電產品的零部件水平最高，干衣機、電壓力鍋、空氣凈化器三項產品的零部件水平偏低。

通過大量數據分析研究表明，通過技術引進、技術改造和自主創新，大批量制造技術不斷升級，我國部分家電產品制造技術已居國際領先水平。同時，受大規模制造技術的支撐，中低端零部件產品的產量占據國際市場的絕對份額，成本控制能力顯著提升，對國內家用電器產品參與國際競爭形成強有力的支撐。

但是，研究也發現了我國在關鍵零部件方面有如下不足：

（1）在變頻控制核心技術方面依然處于短板。變頻控制策略和算法、變頻器用智能功率模塊（IPM）、顯示模組用CPU處理器、顯示模組用顯示屏等軟、硬件核心技術仍然掌握在國外企業手中，這些軟件技術和核心硬件國內仍然依賴于國外品牌。

（2）家電智能化的傳感器技術相對國外有差距。高精尖傳感器絕大部分仍處于跟隨國外技術的狀態，即使有傳感解決方案，但由于缺乏產業化的支持，諸多技術還停留在實驗室原型樣機階段（例如氣味傳感器）；傳感器設計技術、可靠性技術尚未真正突破，人才和設備力量薄弱；生產裝備和工藝需要進一步提升精度并優化生產工藝流程。

（3）高端產品技術不領先。如：歐、美等公司在無油離心式壓縮機領域、變容量渦旋壓縮機領域走在了國際前列；同時掌握的具有更高性能的小型變頻渦旋式壓縮機設計和制造技術；變頻空調器壓縮機的電機的設計和工藝制造技術、永磁體等材料技術等方面繼續保持了領先的地位。

4　家電用零部件標準現狀

本文在研究過程中，共搜集整理了15個類別家用電器產品零部件共計564項國際、國內標準資料，在經過統計后與國際標準進行了初步對比，結果如表3。

由表3可見，家電用零部件564項標準中，國標數量占到77%，行標數量占到11%，國標、行標的數量共計占比達到88%，是中國家電用零部件標準的主要組成部分。

除采用國標、行標外，空調器、豆漿機、榨汁機和電磁灶四類產品的零部件還采用了13項IEC標準，空調器、洗碗機、吸油煙機、豆漿機、榨汁機和電磁灶六類產品的零部件還采用了17項外國標準。中國企業主動直接采用國外先進標準的比例為3%。

表2　中國家電用零部件發展概況

表3　家電用主要零部件標準概況表

家電用零部件的564項標準中技術要求類標準、測試類標準是中國家電用零部件標準的主要組成部分。其中：技術要求類標準數量占到51%，測試類標準數量占到31%，這兩類標準數量共計達到82%。以收集到的標準資料為依據，用于安全、可靠性、環保的專用標準占比不大，分別為10%、2%和1%。干衣機、豆漿機、電磁灶三類產品的零部件沒有制訂專用的安全標準；空調器、冰箱、凈水器三類產品的零部件制訂有專項的可靠性標準。

由圖1可見，家電用零部件的564項標準中材料類標準、電動類標準數量分別占到41%、20%，另有20%的標準歸為其他用途（這是用途分類需進一步細化的佐證）。

以收集到的標準資料為依據，用于控制、傳感的專用標準占比不大，分別為12%、2%。

由圖2可見 ，中國家電用零部件的564項標準中92%與國際標準水平相當。

以收集到的標準資料為依據，冰箱、洗衣機、干衣機、榨汁機和凈水機等類產品的零部件部分標準達到較為先進水平，而空調、冰箱、洗碗機、吸油煙機四類產品零部件則有部分標準與國際標準水平相比處于較為落后的位置。

5　搭建我國家電零部件和原材料標準體系新框架

目前，中國家電用零部件行業已經制訂了一系列產品標準，但是體現家電用零部件可靠性、舒適性、環保、測試等方面本質特征的通用性標準不全，規范、明確家電用零部件智能化的標準缺失；部份類別產品之間的標準協調性差，市場采標率低。疏理家電用零部件的現狀，并對家電用零部件標準化工作、標準體系及各類標準水平進行研究，是改變這種狀況的重要抓手。

以構建完善的中國家電用零部件標準化工作體系為目標，結合家電及關鍵零部件、原材料行業發展和技術現狀，本文認為在新標準體系框架中，要綜合考慮反映家電用零部件的技術屬性、產品屬性和關鍵部件屬性。同時要符合市場需要、便于運行管理；保障產品安全、促進技術發展；接軌國際體系、承接家電標準體系。

5.1　標準體系模型

結合中國家用電器標準體系框架和輕工標準體系，兼顧家電用零部件產品分類、家電產品技術方向等因素，我們搭建了三個維度零部件標準體系參考模型，如圖3所示。

其中：

——關鍵部件和材料（X軸）；

——產品分類（Y軸）；

——技術分類（Z軸）。

5.2　標準體系框架

如圖4所示。我國家電用關鍵零部件和原材料新標準體系框架建立在標準體系模型的基礎上，對家電用零部件和原材料領域在標準層面上重新進行整合。相對于原體系框架，最大的變化是在按產品分類的基礎上，加入了按部件性質分類和技術發展方向的分類。該體系框架具有結構合理、重點突出，同時兼顧輕工標準體系的相關要求等特點。

5.3　標準分類

為銜接配合輕工行業標準體系框架，新標準體系框架分為：中、小、系列三個類別。

——中類：將原有按整機產品屬性分類調整為按技術領域屬性分類。具體為：01安全、02性能、03可靠、04智能、05舒適……99其他；

——小類：將原有按整機零部件屬性分類調整為按零部件在整機中的功能屬性分類。具體為：01電動部件、02電熱部件、03控制部件、04傳感部件、05過濾部件、06主要材料……99其他；

——系列：按零部件產品屬性分類。具體詳見圖4框架的第4層。

6　小結

本文在收集整理大量家電用零部件和原材料資料及文獻的基礎上，分析了家電用零部件和原材料的基本情況，并在梳理家電用零部件標準現狀的基礎上，通過分析整合，建立標準體系模型，搭建了我國家電零部件和原材料標準體系新框架。相對于原標準體系框架，新標準體系增加了按部件性質和技術發展方向的二維分類。該體系框架具有結構合理、重點突出，同時兼顧輕工標準體系的相關要求等特點。符合市場需要、便于運行管理；保障產品安全、促進技術發展；接軌家電領域新標準體系。該體系框架將為家電行業健康發展、指導企業技術創新方向、提升產品技術水平指出了方向，從而助力中國家電行業由制造大國成為制造強國的偉大轉變。