“鋁代銅”技術為空調行業綠色低碳發展提供新路徑

張麗

綠色低碳發展成為了全球關注的熱點。我國也已經向全世界宣布，力爭2030年前二氧化碳排放達到峰值，努力爭取2060年前實現碳中和。家電是人們日常生活的能源消耗大戶，以國際能源署（IEA））發布的《全球能源與碳排放狀況年度報告》來看，家電用電量占比超20%，住宅碳排放量占比超30%。家電產業綠色節能是全球低碳化發展的重要一環。而立足于整個家電產業鏈，空調產業鏈碳排放量占家用電器碳排放量的70%，是產業鏈綠色升級的重點之一。積極擁抱綠色概念，探索低碳節能新路徑已經成為空調產業重要的創新舉措。“鋁代銅”技術的研究推廣就是其中之一。

“鋁代銅”可以實現關鍵性原材料選擇的多樣性，大大加強空調行業產業鏈的穩定性和抵御風險的能力。眾所周知，我國是“貧銅富鋁”的國家，同時是空調制造大國。據產業在線數據顯示，2018～2020年，中國家用空調產量持續占據全球80%以上份額。中國輕工業信息中心數據則顯示，2021年1～7月，家用空調產量累計13768萬臺，同比增長17%。巨大的精銅需求量需要通過大量的進口滿足。而隨著全球銅資源的緊張，銅價一路走高，已經嚴重制約了空調行業生產發展。“鋁代銅”技術推廣，可以有效緩解原材料壓力，避免資源“卡脖子”，讓空調企業對整個產業鏈有更強的把控能力，實現從生產、使用到回收的全流程低碳設計。

有業內人士向《家用電器》記者透露，現階段，回收是空調低碳產業鏈上的薄弱環節。一個主要原因就是空調生產企業參與意愿較低。目前，空調的換熱器大多數是銅管鋁翅片設計，其主要包括鋼管、鋁翅片、端板（鋼材質），在回收過程中需要將銅管、翅片、端板分別拆下。由于焊接緊密，在回收中，鋁、銅材料分離過程復雜，需要花費大量人力物力，平衡投入與產出之后，許多空調企業選擇了外包，而許多外包回收企業操作并不規范，從而導致了回收效率低下，造成了資源浪費。如果“鋁代銅”技術能夠在空調行業推廣開來，換熱器部件就有望實現全鋁化，屆時，換熱器回收加工過程就會大大簡化。綜合成本降低之后，更多的空調企業會樂于參與其中，進而實現資源回收利用的規范化、高效化，利于整個行業的持續健康發展。

在提高資源循環利用率的同時，“鋁代銅”技術的推廣還有望成為新型制冷劑推廣的加速器。2021年6月17日，中國常駐聯合國代表團向聯合國秘書長交存了中國政府接受《〈關于消耗臭氧層物質的蒙特利爾議定書〉基加利修正案》（以下簡稱《基加利修正案》）的接受書。該修正案于2021年9月15日對我國生效（暫不適用于中國香港特別行政區）。《基加利修正案》將氫氟碳化物（HFCs）納入《關于消耗臭氧層物質的蒙特利爾議定書》管控范圍。這意味著中國作為全球最大的HFCs（氫氟碳化物）生產國、出口國，將對相關化學品進行管控，包括2024年凍結HFCs生產和消費。HFCs主要用作制冷劑、發泡劑等，其中制冷空調行業用量占比在90%以上。制冷劑平穩迭代已經成為空調行業的當務之急。

目前，空調制冷劑正在加速向低GWP（全球變暖潛能值）的可燃制冷劑發展（如R290）。這對制冷劑充注要求更為嚴格，為滿足高能效要求，需配備高效緊湊型換熱器。“鋁代銅”技術的一個重要應用方向就是微通道換熱器。有專業人士表示，微通道換熱器的應用可以有效減少換熱器容積，進而減少制冷劑充注，有利于擴大R290等新型制冷劑的使用范圍，同時，微通道換熱器會有較好的換熱系數，對能效提升有助益。另外，內螺紋鋁管也是一個方向，因其壁管較銅管偏厚，也可以減少制冷劑充注，但尚未表明內螺紋鋁管對能效提升有明顯作用，大面積推廣還有待商榷。

空調行業的綠色低碳是大勢所趨，而“鋁代銅”技術則為其綠色升級提供了新的可能。中國家用電器研究院設計研究與評測中心部長宋力強認為，任何一項新技術的成熟，都需要通過不斷的實踐、磨合，“鋁代銅”技術也不例外。雖然目前“鋁代銅”在空調行業應用尚有短板，但行業機構、業內企業都應以開放的心態去看待其發展應用，在確保產品品質、維護消費者權益的前提下，去擁抱新的技術方向。部分生產企業也建議，“鋁代銅”在空調行業的推廣可以分步走，先在較為成熟的部分進行推廣，比如，鋁制聯機管具有漏熱率低、性能優、成本低的優勢，并已經在海外市場得到了大量推廣，應用已經較為成熟，就可以先行切換。同時，政府、專業機構可以從標準、輿論等方面引導消費者，讓他們對“鋁代銅”有正確的認識和消費觀，消除消費誤區。