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2019年12月28日，格力電器公布了4項(xiàng)近期獲評“國際領(lǐng)先”的技術(shù)，其中“高效動壓氣懸浮離心壓縮機(jī)關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”在推動離心壓縮機(jī)小型化發(fā)展，提升壓縮機(jī)能效、推動建筑節(jié)能減排等領(lǐng)域具有重要意義。
（圖為科技成果鑒定會現(xiàn)場）
中國工程院院士江億表示：“壓縮機(jī)是空調(diào)制冷的心臟，誰擁有了它，誰就有了話語權(quán)和主動權(quán)。格力研發(fā)出這樣高質(zhì)量的技術(shù)和產(chǎn)品，在行業(yè)處于世界領(lǐng)先的地位。”
（圖為中國工程院院士江億宣讀鑒定成果）
聚焦高端軸承氣懸浮軸承研發(fā)迫在眉睫
我國是全球最大的制冷產(chǎn)品生產(chǎn)、消費(fèi)和出口國，制冷能耗占社會總能耗的15%，而大型公共建筑中央空調(diào)能耗占建筑能耗的比重達(dá)40%-50%，成為節(jié)能降耗的重要領(lǐng)域。2019年，國家七部委發(fā)布《綠色高效制冷行動方案》，要求到2030年大型公共建筑制冷能效提升30%。
壓縮機(jī)是空調(diào)系統(tǒng)的心臟，是決定空調(diào)系統(tǒng)能效水平的核心部件之一。小型離心壓縮機(jī)能效高、體積小，容易實(shí)現(xiàn)無油運(yùn)轉(zhuǎn)，被美國能源部列為最具節(jié)能潛力的技術(shù)之一，成為制冷行業(yè)綠色發(fā)展的新方向。
然而小型離心壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速通常為每分鐘幾萬轉(zhuǎn)，傳統(tǒng)的油潤滑軸承在高轉(zhuǎn)速下摩擦大、溫升大，能耗高，很難繼續(xù)向更高的轉(zhuǎn)速領(lǐng)域應(yīng)用；磁懸浮軸承體積大，控制系統(tǒng)復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)離心壓縮機(jī)進(jìn)一步小型化十分困難。
相較而言，氣懸浮軸承利用氣體擠壓形成的氣膜支撐轉(zhuǎn)子達(dá)到支承與潤滑作用，不僅摩擦損耗低、耐高溫性強(qiáng)，而且結(jié)構(gòu)簡單、旋轉(zhuǎn)精度高，被認(rèn)為是高速運(yùn)行、高溫工況下的理想支承部件。氣懸浮軸承的研發(fā)成為離心壓縮機(jī)小型化的唯一選擇。
攻克“卡脖子”技術(shù)格力氣懸浮成綠色發(fā)展新推力
目前，氣體軸承主要應(yīng)用于飛機(jī)空氣循環(huán)機(jī)、微型燃?xì)廨啓C(jī)、精密機(jī)床等高端制造領(lǐng)域。在制冷領(lǐng)域，雖然國內(nèi)外也有少數(shù)企業(yè)開展了氣懸浮制冷離心壓縮機(jī)研究，但均處于實(shí)驗(yàn)階段，并沒有成熟的應(yīng)用產(chǎn)品落地。
氣體軸承被譽(yù)為“機(jī)械工程的高山”。然而，要想登上這座“高山”，還需攻克諸多“卡脖子”技術(shù)：波箔動壓氣體軸承涉及多物理場耦合問題，其理論模型復(fù)雜，研究難度大；軸承間隙通常只有幾十微米，軸承的加工精度要求十分高；在轉(zhuǎn)子啟停階段，轉(zhuǎn)子與軸承之間存在干摩擦，需要研發(fā)耐高溫、耐磨損的鍍層材料和技術(shù)。
除了高承載、高穩(wěn)定以及長壽命的氣體軸承，小型離心壓縮機(jī)還需要解決葉輪摩擦損失大，壓縮機(jī)內(nèi)部泄漏損失占比大的高效氣動設(shè)計難題。
針對這些問題，格力攻堅克難，自主創(chuàng)新形成了適用于制冷劑的高承載長壽命氣體軸承、低剛度支承的氣懸浮轉(zhuǎn)子動力學(xué)技術(shù)、小流量高效氣動設(shè)計三大創(chuàng)新技術(shù)，成功研制出高效動壓氣懸浮離心壓縮機(jī)及機(jī)組。該機(jī)組性能達(dá)到國家雙一級能效水平，第三方檢測顯示機(jī)組國標(biāo)名義性能系數(shù)（COP）達(dá)6.35，部分負(fù)荷性能系數(shù)（IPLV）達(dá)8.78，均為業(yè)界領(lǐng)先。
（圖為高效動壓氣懸浮離心機(jī)組）
據(jù)了解，格力高效動壓氣懸浮離心壓縮機(jī)及機(jī)組已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化、市場化，可廣泛應(yīng)用于公共建筑、數(shù)據(jù)中心、工業(yè)冷卻等領(lǐng)域，大幅提升小冷量冷水機(jī)組能效，降低大型公共建筑空調(diào)能耗。
根據(jù)測算，如果將現(xiàn)有15%的小冷量冷水機(jī)組（170kW-700kW）改造為格力高效動壓氣懸浮離心機(jī)組，并達(dá)到30%的節(jié)能效果，每年可節(jié)約電能約5-6億度，節(jié)能效果令人矚目，對制冷行業(yè)、乃至整個社會的可持續(xù)發(fā)展意義非凡。
引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展 格力實(shí)現(xiàn)離心壓縮機(jī)全面自主化
十八大以來，國家對制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級高度重視，明確了從“中國制造向中國創(chuàng)造轉(zhuǎn)變”“中國速度向中國質(zhì)量轉(zhuǎn)變”“中國產(chǎn)品向中國品牌轉(zhuǎn)變”的發(fā)展方向。2018年10月，習(xí)近平總書記視察格力電器時進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)，制造業(yè)的核心就是創(chuàng)新，就是掌握關(guān)鍵核心技術(shù)，必須靠自力更生奮斗，靠自主創(chuàng)新爭取。
立足于我國技術(shù)發(fā)展需求，格力堅持“掌握核心科技”的理念不動搖，自主研發(fā)出高效動壓氣懸浮離心壓縮機(jī)，攻克了氣體軸承等多項(xiàng)“卡脖子”技術(shù)，持續(xù)引領(lǐng)著制冷行業(yè)的核心技術(shù)進(jìn)步。
在離心壓縮機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，格力堅持自主創(chuàng)新，一直走在行業(yè)的前列。2011年，格力推出全球首臺雙級高效永磁同步變頻離心式冷水機(jī)組，冷量覆蓋250RT～3000RT，技術(shù)成果開辟了大冷量離心機(jī)的新結(jié)構(gòu)體系，引領(lǐng)行業(yè)技術(shù)發(fā)展。2014年，格力又研發(fā)出全球最大的1000RT磁懸浮離心壓縮機(jī)及機(jī)組，成為全球唯一擁有全系列磁懸浮壓縮機(jī)及機(jī)組的企業(yè)，也帶領(lǐng)我國中央空調(diào)進(jìn)入嶄新的“磁懸浮時代”。2019年，格力下線了單機(jī)1300RT磁懸浮離心機(jī)，完成80RT-1300RT六大系列28個型號磁懸浮產(chǎn)品開發(fā)。中國科學(xué)院院士何雅玲對此表示肯定：“格力一直追求自主知識產(chǎn)權(quán)的研發(fā)，壓縮機(jī)不斷更新?lián)Q代，這對行業(yè)發(fā)展是很有意義的。”
（圖為中國科學(xué)院院士何雅玲在現(xiàn)場發(fā)言）
“格力空調(diào)的很多技術(shù)已經(jīng)走在世界前列，但這并不表示我們已經(jīng)走到最高端。創(chuàng)新無止境，還有很多潛力可以挖掘。”格力電器董事長兼總裁董明珠在致辭中表示：“我們要有自己的核心競爭力，做國家健康的細(xì)胞，我們的國家才會強(qiáng)大。”
（圖為格力電器董事長兼總裁董明珠在現(xiàn)場致辭）
如今，從直流變頻離心機(jī)到磁懸浮離心機(jī)、氣懸浮離心機(jī)，格力實(shí)現(xiàn)了20-3000RT不同制冷量離心機(jī)的全面自主化，進(jìn)一步提升了我國核心技術(shù)的競爭力，持續(xù)推動制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展邁入新階段。
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