微通道鋁扁管

微通道鋁扁管（又稱“平行流鋁扁管”）是一種採用精煉鋁棒、通過熱擠壓、經表面噴鋅防腐處理，薄壁多孔扁形管狀材料，主要套用於各種冷劑的空調系統中，作為承載新型環保製冷劑的管道零部件，採用新型環保制是新一代平行流微通道空調換熱器的關鍵材料。

基本介紹

• 中文名：微通道鋁扁管
• 外文名：Acer micro channel aluminum flat tube
• 別名：平行流鋁扁管
• 套用：各種冷劑的空調系統
• 地位：在汽車空調系統上獲得強制使用
• 市場需求：極大

基本介紹

英文名稱：Acer micro channel aluminum flat tube

宏基微通道鋁扁管

產品現狀

微通道鋁管是一種新型環保製冷劑承載管道部件，首先在汽車空調系統上獲得強制使用（歐盟規定為1996 年，中國規定為2002 年）。該產品由於技術含量高、生產難度極大，2010年之前，世界上僅有挪威的海德魯、日本的三菱和古河、韓國一進等極少數廠家生產，其生產技術基本上被其壟斷，內資企業根本沒有能力生產，國內汽車空調換熱器廠商所需的該材料，只能從上述國外廠家設在中國的獨資子公司或者直接進口獲得。

關鍵技術

由於微通道鋁管技術含量高，生產難度極大，最小品種寬度為12mm，厚度僅1mm，卻要有12-16個孔。其難點主要體現在以下6個方面：

1.超大擠壓比

擠壓比是指材料熱擠壓前的斷面積同擠壓後的斷面積之間的比例，一般情況下在8～50倍，而微通道鋁管斷面積僅為4px2 左右，擠壓比要達到400倍以上，是鋁擠壓極限工藝的8倍多。

2.超高尺寸精度

微通道鋁管尺寸精度遠高於《鋁及鋁合金研究要熱擠壓管》國家標準。按國家標準，典型品種寬度16mm尺寸偏差為±0.3mm，而微通道鋁管寬度尺寸偏差為±0.03mm，要求高的甚至需提高到±0.01～±0.02mm。

3.氣密性

一套微通道熱交換器大約有50～150支微通道鋁管，只要一支出現氣密性缺陷（如氣孔、夾雜等），則整個空調器就會報廢，因此質量標準以PPM（100萬件）計，衡量標準為15PPM以下。

4.高品質棒材

微通道鋁管其最小極限壁厚僅0.13mm，如果鑄棒材料純淨度和含氫量達不到要求的話，只要有一個很細微的氣孔或者夾雜物，都會使微通道鋁管的薄壁產生泄漏，故必須採用高純度精煉棒，含氫量≤0.09%。

5.表面噴鋅技術

由於微通道鋁管內有製冷劑介質，外有大氣腐蝕，很容易因點腐蝕作用而產生泄漏，必須在其外表面噴上薄薄的一層鋅從而保護管壁不發生腐蝕。國內至今還沒有能提供合格噴鋅設備的廠家，國際上也只有極少數的廠家能提供。

6.線上探傷和檢測技術

由於微通道鋁管技術難度大、難點多，在生產過程中如何運用科學、有效的線上探傷、表面質量等檢測手段，及時檢出（標記）有缺陷的產品，對微通道鋁管的質量控制極為關鍵。

製作工藝

1、模具設計和加工技術能力：

主要包括極低擠壓突破力和極高尺寸精度及特殊成型能力和擁有極強耐磨性能熱擠壓模具的設計、製造技術；模具內壁耐磨、耐熱、超潤滑技術的充分套用；單台多支共擠模具多點溫度精密控制技術等。

2、擠壓工藝控制技術能力：

主要包括擠壓機模筒恆溫加熱、等速擠壓技術；鑄棒的梯度加熱技術；多孔微超薄壁均衡擠壓、熱能消除及保持所有環節不產生產品變形的因素和產品缺陷的技術；單台多支產品收排卷裝置和同步控制技術等。

3、綜合使用調試能力

主要包括按照產品生產要求對各種設備進行選擇、改造、調試和組合的能力；線上噴鋅及控制技術；釺料輥塗線上檢測、缺陷標記和控制反饋技術； 產品開卷、精整、矯直和無屑切割技術等。

4、應變和快速反應的能力

主要表現為對生產過程中出現的各類問題及時發現根源並能否找出解決辦法能力和快速反應機制。

發展歷史

① 冷媒的歷史變遷

1989年，第一項限制使用CFC的國際協定——蒙特婁議定書正式簽定,從而加速了保護臭氧免受化學物質破壞的進程。當時選擇的替代品首選為R22,現絕大部分家商用空調等電器沿用至今。但R22 的大量消耗又會給地球帶來了另一個災難性破壞——溫室氣體效應, 所以也被下達了禁用令：2003年壓縮為65%，2010年為35%，2015年為10%，2020年全面禁止（後調整2030年）！而先後改用R134a、R407C、R410a等新型環保製冷，並首先在汽車空調系統上獲得強制使用（歐盟規定為1996年，中國規定為2002年）。現比較普遍採用高壓力和高氣體密度的R410a，不但可以用更小排氣量的壓縮機，還可以用更小直徑的管路和閥門，因此成為世界範圍內家商用製冷劑的最佳選擇。而兼具耐高壓的平行流微通流蒸發器和冷凝器又成為家用和商用空調系統的不二之選。

② 車用空調率先進入微通道時代

微通道熱交換器（俗稱平行流蒸發器和冷凝器），最早在1981年由美國史丹福大學的兩位教授研究出來，1996年開始強制性套用於以環保冷媒R134a 為製冷劑的汽車空調系統，目前全球所有的汽車空調系統均使用這種微通道熱交換器。

③ 家用、商用空調蓄勢待發

而家用和商用空調系統上微通道換熱器的套用要晚得多。首先是最快轉向R410a的日本市場，從最早使用於小於2 匹的小型空調中，並逐漸向大型空調進軍，同時，為取得高效能而採取擴大空調換熱面積這一提高能效比的措施。而擴大空調換熱面積的首選部件無疑就是全鋁微通道換熱器。

隨著禁用令期限的越來越近，越來越多的國內外知名空調企業已開始研發使用全鋁微通道換熱器。美國早在九年前就開始在家用空調上使用全鋁微通道換熱器，美國空調業的航母“約克”已100%在產品上使用了全鋁微通道換熱器；日本和韓國的空調生產企業，如夏普，三星等早在幾年前就開始了微通道換熱器的研究。

而中國，加速家、商用空調的更新換代更具迫切性：

首先，中國空調產量在多年前就成為世界第一，近年來更是占全球空調年產量的70%以上，限制和禁用對中國是首當其衝；

其次，中國家、商用空調市場競爭異常激烈，加上銅價高漲使企業難以承受，迫使企業加快“鋁代銅”和新技術套用的步伐，即要符合環保、增效、節能，同時又要大幅度降低成本，而同樣體積的鋁價僅為銅價的十二分之一，套用平行流技術理所當然成為降低成本的主攻方向；

第三，國家出台了一系列帶有強制性的節能政策、法律法規和產業標準。而空調要達到節能主要有三條：一是採用變頻控制，但變頻器會增加很多成本；二是在銅管換熱器上把製冷劑直接更換成R410a冷媒，但會導致成本更高。三是使用平行流微通道換熱器，既符合環保、有效節能，又可降低成本50%以上。因此，微通道成了家、商用空調更新換代的最佳選擇和出路。

市場分析

自2002年之後，中國汽車行業開始進入爆發式增長階段。到2009年，中國取代美國成為世界上最大的汽車銷售市場，結束了由福特公司開始的美國長達一個多世紀的汽車統治地位。不僅如此，2009年，中國的汽車產量超過了日本和美國的總和，取代了日本汽車工業保持的世界第一的位置。2009年中國汽車工業產銷總量分別達到1379.1萬輛和1364.48萬輛，同比增長48.30%和46.15%。2010年，汽車產銷分別為1826.47萬輛和1806.19萬輛，同比增長32.44%和32.37%，保持了世界第一的地位。2011年在我國汽車業步伐放緩的背景下，依然有5%左右的增長率。預計未來十年，我國汽車市場年均增長率將達到7.1%，到2020年中國汽車市場的銷量有望占據全球汽車總銷量的一半以上，將是美國市場銷量的兩倍左右，中國汽車市場前景非常廣闊。

按照2011年中國汽車產量1900萬輛，每個汽車空調平均需用微扁通道鋁管1.05公斤（用量範圍為0.8～1.6公斤）計算，汽車空調的年需求量約為2萬噸，加上中高檔車的維修市場用量則約計為0.5萬噸，家用、商用空調約0.5萬噸，合計約為3萬噸。而目前中國境內生產廠的實際產量僅為2萬噸左右，僅占實際需求量的不到70%，而1萬噸左右的缺口必須依賴進口。

據空調網統計數據顯示，2010年我國家用、商用空調的產銷規模衝破了8180萬台大關。2011年按9000萬台、平均每台微通道鋁管用料3公斤計算，中國家商用空調的市場潛在需求應為27萬噸，再加上空調之外的其它家商用電器，市場潛在需求將達到30萬噸以上。而目前僅有很少量的出口空調使用微通道換熱器，這部分的微通道鋁管目前全部依賴進口。家、商用空調等電器換熱器的更新換代已成為必然趨勢，在國家環保節能優惠政策的激勵下，預計近幾年將呈爆炸式增長。而全球家、商用空調目前僅美國、日本等極少數國家開始套用微通道換熱器，其潛在需求量同樣可觀、市場巨大。

除汽車空調，家用、商用空調兩大市場之外，微通道技術的套用領域十分廣泛。可套用於冰櫃、冰櫃、洗碗機等電器上；還可套用於冷庫、發電機冷卻、食品自動售貨機、空分設備、冰場、泳池加熱等設施設備上；甚至可套用于飛機、坦克、潛艇、宇航飛船等高端領域。

根據上述三個目標市場的分析,對微通道鋁管在目前、2015年、2030年的需求量預測如下：

市場類別	需求量預測（噸）			備註
	2011年	2015年	2030年
汽車空調	70000	73000	85000	按平均年1%的低增長率預測
家用商用空調	10000	100000	400000	2015年前按平均年80%的增長率預測
其它套用	0	5000	15000	目前其它套用市場已套用，因數量極少，不列入預測範圍
合 計	80000	178000	500000

從上表看出到2015年部分限用時，微通道鋁管的需求量是現在的兩倍以上，而到2030年全面禁用時，需求量將是現在的五倍。