再添三项“国际领先”技术!美的填补国内多项技术空白

发布时间:25.04.2021

“三个项目整体技术处于国际领先水平,一致同意通过鉴定!”4月24日,中国轻工业联合会在北京组织并主持召开了由美的机电事业群完成的“新型高效变频压缩机关键技术研究及产业化”、“转子压缩机压差启动技术研究及应用”、“家电用新一代变频电机系统关键技术研究及产业化”三个项目科技成果鉴定会。

 

数智驱动下的美的集团,科研方式发生了翻天覆地的变化,不再是单品的研发,而是平台化、标准化、模块化的研发。正是基于这种转变,美的深耕30多个研究领域,技术研究取得了重大突破,经行业内权威专家鉴定“国际领先”水平的核心技术增至127项。

 

 

 

 

单个项目申请专利多达108项

 

在“十四五”开局之年,中国向全世界承诺,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。在此背景下,美的机电事业群通过科技创新,积极响应国家2060年碳中和号召,参与应对全球气候变化,助力社会可持续发展。

 

“新型高效变频压缩机关键技术研究及产业化”项目负责人徐飞表示,国际能源署曾提出,家用电器是居民能源消耗的第二大来源,高达30%的居民碳排放来自于家用电器,而压缩机又是制冷制热系统中的最大能耗来源,提高压缩机的效率将能对行业的节能减排产生显著作用。

 

然而,行业内在对压缩机做高效化改进的过程中都面临着低频异音以及高摩高漏等问题。为攻克技术难关,于2018年立项启动,投入研发资源在高效变频压缩机关键技术研究。历时三年,整体投入超过2000万元,通过系统级高效化设计方法和创新电磁结构成功解决技术难题,并于去年7月份落地量产。他说,“整个项目涵盖了108项专利,在旋转式压缩机高效关键技术要素电机及其控制系统、磁电损耗均衡和低摩低漏三方面取得重大技术突破。”

 

徐飞表示,应用此项创新技术的产品,系统APF提升6.8%以上,优于行业现有产品,有效提升产品的竞争力。按照新能效后内销市场一年变频压缩机8500万台来计算,若35%采用该技术,那么一年可以减少碳排放145.3万吨。

 

 

 

 

突破“卡脖子”技术,转子压缩机成功打入北美市场

 

当天参与鉴定的还有“转子压缩机压差启动技术研究及应用”项目。该项目负责人高斌介绍称,中国转子压缩机产能已经超过2.7亿台,产能持续扩张导致产能利用率不断下滑,急需新的市场突破口。“北美风管机市场连续多年保持稳定增长,且转子压缩机具有小型化和轻量化的优点,客户也有兴趣使用转子压缩机产品。”

 

据了解,美式风管机目前主要使用的是欧美品牌的涡旋压缩机。高斌表示,此前转子压缩机不具备压差启动技术,无法直接替代涡旋压缩机使用。“早在两年前,韩国的一家企业已经对该技术做了研究,用的是电磁控制方案,并申请了专利保护。”他说,“我们不仅要通过技术创新突破专利封锁,还要具有更好的市场竞争力,经过深入的研究及验证,我们研发了完全自动工作的机械结构方案。”该产品结构紧凑,可靠性高,无需系统控制,具有更好的使用便利性和兼容性,并且使用该产品的制冷系统还具有高效和高舒适性的优点,具有良好的节能减排效益,符合当前低碳环保的发展要求。

 

经过过程询问,王浚院士对该压差启动技术突破“卡脖子”技术壁垒表示认可!本项目的技术研发意义不仅是突破北美风管机市场,更重要的是促进了转子压缩机的技术进步,展现了我国压缩机行业的技术实力和品牌形象。

 

 

 

 

全球首家在家用空调领域使用磁钢内嵌式转子结构变频电机

 

据统计,中国制造的家电产品占全球总体的56%,冰箱、空调占比更是接近80%。全变频时代来临,竞争激烈的空调产业链更加需要通过创新技术打破空调变频电机同质化严重的局面,比如高性价比、静音、可靠、小型化的产品。

 

然而小型化往往带来的负面影响就是噪音变大和可靠性下降。对此,项目负责人吴迪针对国家新能效标准的要求,对电机进行优化,并研发出“家电用新一代变频电机系统关键技术”,在保证更高性能、更高可靠性的要求下,体积比行业现有电机减少30%,同时还将高、中、低频全频段噪音进行有效降低。

 

“在转子结构上具有重大的突破创新,省略了原本需要动平衡校正和胶水固化工序。”吴迪介绍,这是全球首家在家用空调风机领域使用磁钢内嵌式转子结构变频电机。该技术申请62项专利,其中国内国际发明专利44项。

 

新一代变频电机系统关键技术当前主要应用于家用空调风机产品中,未来该技术可扩展应用于其他家电品类以及家电以外的领域。

 

 

 

 

美的数字化转型引领研发人员思维模式转变

 

据了解,本次鉴定委员会由北京航空航天大学、上海交通大学、中国家用电器研究院、清华大学、中国家用电器协会、西安交通大学、北方工业大学七所知名高校和权威研究机构的专家、教授组成。

 

经充分质询讨论,鉴定委员会一致认为三个项目技术均取得了多项自主知识产权,技术成果已产生重大的经济效益和社会效益,助力全球低碳科技具有重要的创新性。

 

值得关注的是,三个项目技术还具备强大的延展性,能在热泵、除湿机、干衣机等全行业多领域拓展应用。从2012年起,美的集团用8年时间,投入超百亿元,逐渐完成数字化1.0和2.0的转型。这也是美的集团作为一家家电企业想要逐步转型科技公司的品牌升级理念。

 

“在集团的数字化转型的引领下,工程师的研发理念也会跟着改变。以前大家都只会关注自己领域的技术创新,而现在想的是如何协同创新,以实现整体提升。”徐飞说,所以现在的研发模式发生了重大改变,更加注重模块化的研发,包括客户系统、电控、电机、压缩机等等方面的协同,也因此各项技术取得重大突破。

 

通过持续的创新投入和发展,美的围绕核心业务逐步形成了涵盖共性基础技术、消费电子暖通技术、机电关键技术、工业自动化关键技术的核心技术布局,已实现127项技术达“国际领先”水平,获国家、省部级等科学技术奖励200项,得到国家及行业高度认可。攻克了包括“智能功率模块专用的HVIC芯片技术”,“高性能机器人专用伺服系统关键技术”等行业“卡脖子”核心技术难题,近三年完成了超过3000项核心技术的高质量专利布局,实现关键核心技术自主可控。

 

美的在“全面数字化、全面智能化”的背景下,2020年、2021年各有一家工厂入选“灯塔工厂”,成为工业4.0的领航者。美的数智驱动,改变的不仅是未来制造的模式,还有未来科研、未来商业、未来城市和未来生活等方面。这座数智灯塔,正在点亮美的未来。