文_蘇亮

2022年10月19日，由中國(guó)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(huì)”在線上召開。中國(guó)科學(xué)院理化技術(shù)研究所研究員、博導(dǎo)田長(zhǎng)青對(duì)汽車熱系統(tǒng)鋁應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行了介紹，希望對(duì)空調(diào)行業(yè)的鋁應(yīng)用研究起到一定的借鑒意義。

↑汽車空調(diào)的主要零部件

據(jù)了解，傳統(tǒng)汽車的熱系統(tǒng)包括汽車空調(diào)、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液散熱器、油冷器、中冷器等；電動(dòng)汽車的熱系統(tǒng)包括汽車空調(diào)、三電熱管理，并呈一體化趨勢(shì)。

田長(zhǎng)青表示，國(guó)產(chǎn)轎車空調(diào)配備率接近100%，輕型汽車的配備率達(dá)90%以上，汽車空調(diào)已經(jīng)成為汽車中具有舉足輕重的功能部件，帶動(dòng)了國(guó)內(nèi)汽車空調(diào)市場(chǎng)需求持續(xù)大幅增長(zhǎng)。

在傳統(tǒng)車方面，壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器、膨脹閥、暖芯等是汽車空調(diào)的主要零部件。同時(shí)，因?yàn)槠嚳照{(diào)具備體積小、重量輕，能經(jīng)得起劇烈振動(dòng)，空調(diào)負(fù)荷變化大，制冷能力受車速影響大，冬季有發(fā)動(dòng)機(jī)散熱供暖等特點(diǎn)，所以鋁材在汽車空調(diào)系統(tǒng)中被大量使用。如蒸發(fā)器、冷凝器全部為鋁材，節(jié)流裝置的殼體也用鋁材。

田長(zhǎng)青介紹說(shuō)，在斜盤式壓縮機(jī)中，一般有50多個(gè)零部件，絕大部分零件以鋼件為主，鋁件約占10%～20%，但重量占比能達(dá)到35%左右。壓縮機(jī)殼體、活塞、斜盤等用鋁合金的較多，離合器線圈有的用銅、有的用鋁線圈代替；在渦旋式壓縮機(jī)中，機(jī)殼、前蓋、靜盤、動(dòng)盤一般為鋁件，離合器線圈用銅，其他如軸、皮帶輪等為鋼材。

數(shù)據(jù)顯示，2021年中國(guó)汽車全年累計(jì)銷量2627.5萬(wàn)輛，增長(zhǎng)3.8%，年產(chǎn)銷量連續(xù)13年全球第一，新能源汽車全年累計(jì)銷量352.1萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng)113.9%，占比則達(dá)到13.4%。由于新能源汽車的快速增長(zhǎng)，所以電動(dòng)汽車熱系統(tǒng)的研究與創(chuàng)新也越發(fā)重要，同時(shí)，“電動(dòng)汽車空調(diào)采用熱泵系統(tǒng)成為一種技術(shù)方案”，田長(zhǎng)青說(shuō)，“電動(dòng)汽車空調(diào)越來(lái)越像家用空調(diào)”。

在材料使用上，在電動(dòng)渦旋壓縮機(jī)中，機(jī)殼、靜盤、動(dòng)盤為鋁材，電機(jī)仍用銅線圈，其他如軸等用鋼材。

同時(shí)，田長(zhǎng)青還特別提到，基于環(huán)境友好型制冷工質(zhì)，根據(jù)中國(guó)氣候分區(qū)，比如南方地區(qū)使用HFO-1234yf，中原地區(qū)使用HC-290，北方地區(qū)則可以使用CO2，開發(fā)適用于不同氣候區(qū)域的環(huán)保制冷劑熱泵系列，成為未來(lái)可以探討的方向之一。

田長(zhǎng)青介紹，電動(dòng)汽車熱系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)表現(xiàn)為三個(gè)方面。一是降低全年系統(tǒng)能耗、采用環(huán)保制冷劑、輕量化、全生命周期的低碳化；二是熱泵供冷供熱、車室空調(diào)及電池電機(jī)電控的一體化、模塊化；三是整車系統(tǒng)的智能化。