文_蘇亮

2022年10月19日，由中國家用電器研究院組織舉辦的第五次“空調(diào)行業(yè)鋁應(yīng)用研討會”在線上召開，杭州三花微通道換熱器有限公司副總經(jīng)理高強博士進行了“微通道換熱器節(jié)能降碳潛力以及應(yīng)用問題挑戰(zhàn)”的演講。

高強介紹，雙碳目標(biāo)對能源、工業(yè)、交通、建筑等領(lǐng)域提出了要求，屬于能源和建筑這兩個方面的空調(diào)行業(yè)，要實現(xiàn)雙碳目標(biāo)，一是通過減少碳排放，二是繼續(xù)提升產(chǎn)品的能效水平，而制冷劑、換熱器的發(fā)展是驅(qū)動能效提升的主要手段之一。

據(jù)了解，世界各國一直在致力于提升空調(diào)能效水平。近幾年中國空調(diào)能效水平的不斷提升，中國家用空調(diào)一級能效水平已經(jīng)跨入世界領(lǐng)先行列；北美作為空調(diào)的另一大市場，隨著美國在2023年實行單元機新能效標(biāo)準(zhǔn)，北美的家用和商用空調(diào)產(chǎn)品能效從2023年開始預(yù)計將有較大幅的提升；歐盟從2022年1月也實行了空調(diào)熱泵新能效標(biāo)準(zhǔn)；在日本，新的室內(nèi)空調(diào)（RAC）節(jié)能性能標(biāo)準(zhǔn)也于2022年4月生效，這是自2006年以來的首次修訂，通過此修訂版本，日本政府將進一步提高室內(nèi)空調(diào)的節(jié)能性能，并將強制制造商將分體式RACs的功耗從目前的水平降低30%左右，目標(biāo)是在2050年總體實現(xiàn)碳中和。

而隨著巴黎協(xié)議、基加利協(xié)定對于CO2、HFC制冷劑提出管控要求，制冷劑市場也受到較大影響。在空調(diào)行業(yè)，常用制冷劑R134a和R32都在限制列表中。從全球來看，制冷劑的變化趨勢已經(jīng)展開，歐盟是起步比較早的，且由于碳稅的影響，預(yù)計歐洲的制冷劑價格將在2025年左右上漲1倍！2022年6月22日，歐洲議會通過了關(guān)于建立碳邊界調(diào)整機制（CBAM）草案的修正案。同時表決通過的歐盟碳市場2030年減排目標(biāo)從61%提高至63%。

美國則也批準(zhǔn)了基加利修正案，且在2020年12月由國會批準(zhǔn)《2020年振興美國制造業(yè)和創(chuàng)新法案》（AIM法案），主要通過設(shè)定限額、最大化回收/最大限度減少向大氣的排放、幫助使用下一代技術(shù)應(yīng)用于各個場景等手段減少HFC制冷劑的排放。

我國也發(fā)布了關(guān)于嚴(yán)格控制第一批氫氟碳化物化工生產(chǎn)建設(shè)項目的通知，自2022年1月1日起，各地不得新建、擴建附件所列用作制冷劑、發(fā)泡劑等受控用途的HFCs化工生產(chǎn)設(shè)施（不含副產(chǎn)設(shè)施），環(huán)境影響報告書（表）已通過審批的除外。

在這樣的背景下，制冷劑的替代可選項實際上是非常少的，大部分是可燃、微可燃的，需要控制充灌量，一些國際知名空調(diào)企業(yè)開始逐漸使用鋁換熱器。

微通道換熱器有平行流、蛇形管、無翅片換熱器等幾種方式，與銅管翅片換熱器相比，主要優(yōu)勢體現(xiàn)在換熱性能、充灌量、耐腐蝕、成本等多個方面。

高強還介紹了微通道換熱器的碳足跡，主要包括鋁材的獲取、零部件加工、換熱器制造、使用、回收等幾個環(huán)節(jié)。鋁材的獲取主要經(jīng)過礦石開采、冶煉、電解、再熔鑄、加工等幾個過程，加工則根據(jù)零部件的不同而過程有不同，比如集流管需要熔鑄、板材壓延、卷制、高頻焊、沖槽、清洗，扁管則只需要熔鑄、擠壓、切斷、折彎等，開窗翅片則需要通過熔鑄、熱軋、冷軋、翅片成型等幾個過程。微通道換熱器的制造過程則包括組件點焊、框架組裝、芯體組裝、NB釬焊、火焰焊、氦檢、包裝等。在使用與回收環(huán)節(jié)，則涵蓋了使用、回收、預(yù)處理、再熔鑄，最后形成再生鋁，完成一個鋁材的循環(huán)使用過程。

高強也列舉了三花的微通道應(yīng)用案例來測算碳收益。在北美家用空調(diào)市場，三花使用微通道室內(nèi)機和室外機代替翅片管式換熱器，能效提升7%，結(jié)合低GWP制冷劑R454B，制冷劑充灌量減少54%，安全性顯著提升。

高強認(rèn)為，采用鋁微通道換熱器代替翅片管換熱器，產(chǎn)品重量可以減輕61%，直接碳排放降低42%，其中室內(nèi)機代替鋁圓管降低排放70%，室外機代替銅管翅片式降低排放10%。采用微通道代替翅片管換熱器，產(chǎn)品直接減少碳排放341 kg，總生命周期減少碳排放7.8噸。