任何一項(xiàng)創(chuàng)新型技術(shù)和產(chǎn)品的誕生總是會(huì)經(jīng)歷一個(gè)篳路藍(lán)縷的過(guò)程，美的樓宇科技事業(yè)部水機(jī)產(chǎn)品公司總經(jīng)理兼研發(fā)中心負(fù)責(zé)人駱名文猶記得2017年的那個(gè)冬天，在張家口零下25℃室外環(huán)境下觀測(cè)空氣源熱泵產(chǎn)品在低溫環(huán)境下的運(yùn)行狀況，僅僅呆了十幾分鐘，手和耳朵都凍僵了，這樣一種工作狀態(tài)他們堅(jiān)持了半個(gè)多月�？嘈薨愕难邪l(fā)終于綻放出了靚麗的成果。2024年6月24日，國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)?lì)C獎(jiǎng)儀式在北京舉行，美的集團(tuán)參與的《空氣源熱泵多品位熱能高效供應(yīng)關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用》項(xiàng)目獲得2023年度國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。

熱泵類(lèi)產(chǎn)品近幾年以來(lái)在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)正在進(jìn)入了一個(gè)快車(chē)道，尤其是雙碳成為宏觀戰(zhàn)略的今天，高效節(jié)能與綠色環(huán)保是所有企業(yè)使命所在；同時(shí)，隨著厄爾尼諾和拉尼娜現(xiàn)象的頻發(fā)、加劇，熱泵類(lèi)產(chǎn)品還面臨著愈加嚴(yán)峻的工況挑戰(zhàn)。所以，美的此次獲獎(jiǎng)項(xiàng)目并不只是將帶來(lái)高效、低碳、經(jīng)濟(jì)的供熱解決方案，也將為整個(gè)行業(yè)在存量化市場(chǎng)環(huán)境中挖掘新質(zhì)生產(chǎn)力提供了創(chuàng)新示范。

三大技術(shù)突破 驅(qū)動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)

研發(fā)成果的呈現(xiàn)從來(lái)不是一蹴而就，美的集團(tuán)此次參與并獲獎(jiǎng)的《空氣源熱泵多品位熱能高效供應(yīng)關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用》項(xiàng)目，經(jīng)歷了20年的潛心研發(fā)與沉淀，而且是其旗下家用空調(diào)、樓宇科技、工業(yè)技術(shù)通過(guò)校企聯(lián)合技術(shù)攻關(guān)的方式，創(chuàng)新出了高效的空氣源熱泵供熱水、采暖和工業(yè)蒸汽的多品位熱能供應(yīng)技術(shù)。

該獲獎(jiǎng)項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了三大方面的技術(shù)突破，包括從空氣環(huán)境吸熱并高效制取生活熱水的新方法、發(fā)明了基于氣液混合噴射壓縮的超低溫空氣源熱泵供熱方法以及基于水蒸氣壓縮機(jī)的跨100度溫升的大溫升空氣源熱泵技術(shù)。

駱名文對(duì)此說(shuō)：“我們本次項(xiàng)目的創(chuàng)新點(diǎn)之一，就是在極端惡劣的工況下，產(chǎn)品還能夠高效、穩(wěn)定地運(yùn)行�！边@一突破有效解決了北方嚴(yán)寒地區(qū)常規(guī)空氣源熱泵無(wú)法運(yùn)行的難題，該技術(shù)突破也成為我國(guó)壓縮機(jī)領(lǐng)域自主創(chuàng)新的典范。

美的工業(yè)技術(shù)事業(yè)群GMCC美芝研發(fā)主任工程師楊國(guó)用在接收采訪時(shí)就提到：“在研發(fā)測(cè)試的過(guò)程中，我們也曾和國(guó)外的技術(shù)專(zhuān)家進(jìn)行交流，他們還提供了三個(gè)方案，但效果都不好，后來(lái)我們通過(guò)仿真技術(shù)、結(jié)構(gòu)以及材料方面的團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新出了氣液混合噴射壓縮技術(shù)，并實(shí)現(xiàn)了這種轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)的量產(chǎn)�！痹摦a(chǎn)品是適應(yīng)全氣候條件的壓縮機(jī)，能夠在零下35℃環(huán)境下提升整機(jī)產(chǎn)品的制熱能力。

而“從空氣環(huán)境吸熱并高效制取生活熱水的新方法”之于產(chǎn)業(yè)升級(jí)起到了關(guān)鍵作用，美的家用空調(diào)藉此開(kāi)發(fā)的空氣源熱泵熱水器，創(chuàng)造新地提出了以全年綜合能效來(lái)評(píng)定產(chǎn)品，為國(guó)家相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的制定提供了指導(dǎo)方向。

據(jù)美的家用空調(diào)事業(yè)部家中產(chǎn)品經(jīng)理兼平臺(tái)架構(gòu)師雷俊杰介紹，美的空氣源熱泵熱水器之所以能夠在能效上取得突破，得益于兩項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，即季節(jié)適應(yīng)性變流量控制技術(shù)和平行微通道冷凝器高效換熱技術(shù)。既減少了對(duì)化石燃料的依賴，又可以不受氣候條件限制而穩(wěn)定提供熱源，兼顧了能效和運(yùn)行成本。

“基于水蒸氣壓縮機(jī)的跨100度溫升的大溫升空氣源熱泵技術(shù)”，在實(shí)現(xiàn)工業(yè)蒸汽的高效低碳供應(yīng)起到了積極的助推作用。據(jù)駱名文介紹，美的樓宇科技通過(guò)應(yīng)用項(xiàng)目技術(shù)開(kāi)發(fā)出了一系列熱泵熱水器及熱泵采暖產(chǎn)品在工業(yè)供熱領(lǐng)域進(jìn)行了全面推廣，締造了高效、低碳、舒適供暖的新空間。

熱泵前景廣闊 創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)突破

二十年前美的就已經(jīng)開(kāi)始布局空氣源熱泵品類(lèi)，到大概十年前，該產(chǎn)品市場(chǎng)整體需求規(guī)模都還不大，全國(guó)的產(chǎn)銷(xiāo)總規(guī)模僅在50億元左右。直到北方地區(qū)煤改電項(xiàng)目的啟動(dòng)和開(kāi)展改變了這一產(chǎn)品的市場(chǎng)路徑，2017年的時(shí)候國(guó)內(nèi)空氣源熱泵品類(lèi)的規(guī)模就攀升到了100億元。

2020年俄烏沖突激化下的全球能源危機(jī)，直接將熱泵產(chǎn)品演繹成一個(gè)行業(yè)熱詞；尤其是隨著碳達(dá)峰、碳中和成為我國(guó)宏觀層面的社會(huì)戰(zhàn)略之后，熱泵類(lèi)產(chǎn)品進(jìn)入了前所未有的快車(chē)道，據(jù)駱名文判斷，近兩年熱泵類(lèi)產(chǎn)品的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)規(guī)模已發(fā)展到300億元。

無(wú)論是在工業(yè)供熱領(lǐng)域還是面向C端的家用空氣源熱泵熱水器，都處于一個(gè)相對(duì)較好的紅利釋放階段，據(jù)了解，整個(gè)美的在該產(chǎn)品品類(lèi)上去年的產(chǎn)銷(xiāo)規(guī)模同比增長(zhǎng)速度近70%。事實(shí)上，早在兩年之前，熱泵已經(jīng)是美的集團(tuán)重要的增長(zhǎng)極，2022年前7個(gè)月美的熱泵產(chǎn)品出口規(guī)模同比增速高達(dá)200%。全球積極向好，這也是為什么美的在意大利建立熱泵制造基地的原因之一。

但市場(chǎng)進(jìn)一步的發(fā)展需要更富創(chuàng)新型的技術(shù)提供賦能，厄爾尼諾和拉尼娜現(xiàn)象的頻發(fā)，讓熱泵類(lèi)產(chǎn)品的工況環(huán)境愈加惡劣。在供熱需求較大的北部區(qū)域尤是如此，極低的室外溫度更加考驗(yàn)熱泵產(chǎn)品運(yùn)行的穩(wěn)定性和節(jié)能效率。美的集團(tuán)參與的《空氣源熱泵多品位熱能高效供應(yīng)關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用》項(xiàng)目則給整個(gè)行業(yè)提供了一個(gè)示范。

值得一提的是，不僅僅是工業(yè)供熱和戶式采暖方面，在更為宏大的工業(yè)烘干、農(nóng)林牧副漁等范疇，熱泵產(chǎn)品的應(yīng)用面更加的廣泛，海鮮烘干、果蔬烘干、農(nóng)作物烘干等等，每個(gè)細(xì)分品類(lèi)都是一個(gè)小型賽道。據(jù)了解，如果從熱泵類(lèi)品類(lèi)的宏觀視角來(lái)看，在全球范圍內(nèi)，未來(lái)這將是一個(gè)萬(wàn)億級(jí)的市場(chǎng)。

也因此，誰(shuí)能夠在產(chǎn)品和技術(shù)實(shí)現(xiàn)領(lǐng)先，誰(shuí)就能夠在該市場(chǎng)占據(jù)更佳的制高點(diǎn)。美的之所以能夠在熱泵類(lèi)市場(chǎng)中處于頭部地位，核心就是在于其通過(guò)不斷的技術(shù)創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)解決方案的持續(xù)升級(jí)，比如其開(kāi)發(fā)出的超低溫空氣源熱泵熱水機(jī)組為我國(guó)北方“煤改電”做出過(guò)的卓越貢獻(xiàn)、首次提出的空氣源熱泵結(jié)合小溫差換熱末端供暖技術(shù)實(shí)現(xiàn)熱端與供熱端耦合后的系列性節(jié)能等等。

研發(fā)投入擴(kuò)大 科技領(lǐng)先效果顯現(xiàn)

筆者了解到，美的集團(tuán)此次參與并獲獎(jiǎng)的《空氣源熱泵多品位熱能高效供應(yīng)關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用》項(xiàng)目已獲授權(quán)國(guó)際專(zhuān)利5項(xiàng)、國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利64項(xiàng)，制定國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)5項(xiàng)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范7項(xiàng)，技術(shù)創(chuàng)新成果不僅是在行業(yè)內(nèi)乃至在社會(huì)化層面都展現(xiàn)出了巨大的影響力和效益，這也從另外一個(gè)側(cè)面驗(yàn)證了美的在熱泵產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。

事實(shí)上，在空氣產(chǎn)業(yè)范疇，美的是屢獲國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)。2015年美的空調(diào)《房間空氣調(diào)節(jié)器節(jié)能關(guān)鍵技術(shù)研究及產(chǎn)業(yè)化》項(xiàng)目就獲得過(guò)國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。2021年，美的空調(diào)參與的《建筑熱環(huán)境理論及綠色營(yíng)造關(guān)鍵技術(shù)》項(xiàng)目再獲國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。

與這種屢獲國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)交相輝映的是，以科技領(lǐng)先為戰(zhàn)略主軸之一的美的對(duì)研發(fā)投入的不斷擴(kuò)大。公開(kāi)的資料顯示，過(guò)去五年美的集團(tuán)累計(jì)投入的研發(fā)費(fèi)用總計(jì)近600億元，僅2023年的研發(fā)投入就達(dá)到了145.83億元，創(chuàng)下了歷史新高，在全球擁有的研發(fā)人員超過(guò)了2.3萬(wàn)人。

駱名文在接受采訪時(shí)還表示：“盡管我們?cè)谛袠I(yè)里走得比較靠前，尤其是在科技領(lǐng)先戰(zhàn)略的牽引下，我們堅(jiān)持提前布局，做到了行業(yè)領(lǐng)先，但是我們也希望更多的企業(yè)能夠加入進(jìn)來(lái)，讓整個(gè)中國(guó)的熱泵行業(yè)能夠做大做強(qiáng)。”

不止是在熱泵領(lǐng)域，下一代制冷、綠色、節(jié)能、儲(chǔ)能等技術(shù)的逐步推出都在美的的時(shí)間表上，通過(guò)此次獲得國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)的項(xiàng)目就可以看到，美的作為行業(yè)頭部企業(yè)，正在通過(guò)不斷的技術(shù)創(chuàng)新帶動(dòng)整個(gè)熱泵品類(lèi)、家電乃至工業(yè)制造的持續(xù)升級(jí)。