摘要:3月20日,热闹非凡的AWE2025现场,《电器》记者于SERI(制冷行业供应商生态圈Supplier Ecosystem of Refrigeration Industry)展台,见到了西安交通大学制冷与低温工程系晏刚教授以及青年教师刘国强。此番交流旨在深入
3月20日,热闹非凡的AWE2025现场,《电器》记者于SERI(制冷行业供应商生态圈Supplier Ecosystem of Refrigeration Industry)展台,见到了西安交通大学制冷与低温工程系晏刚教授以及青年教师刘国强。此番交流旨在深入了解西安交通大学(以下简称西安交大)与SERI发起单位安徽万朗磁塑股份有限公司携手开展的门封节能项目。在冰箱节能要求日益严苛的当下,降低门封漏热负荷已然成为冰箱降耗关键路径。也正因如此,双方紧密合作,不断推出门封创新技术与产品,多年来屡获AWE主办方颁发的艾普兰核芯奖,备受业界瞩目。
AWE2025万朗展台现场中国家用电器协会执行理事长姜风、中国家用电器协会秘书长王雷与西安交通大学和安徽万朗产学研团队交流
3月21日新鲜出炉的艾普兰核芯奖获奖名单中,安徽万朗磁塑股份有限公司申报的空心微珠节能门封成功斩获殊荣。获奖资料显示:“该产品可大幅提升冰箱密封效果,有效降低冰箱耗电量,平均节能幅度达3%左右。”事实上,这并非安徽万朗首次获此奖项。早在2023年,其申报的6mm超薄节能门封便已荣膺当年的艾普兰核芯奖。
不仅如此,西安交大与安徽万朗产学研团队围绕冰箱节能门封的研究成果论文,连续三年在中国家电行业最权威的技术交流会议平台——中国家用电器技术大会上荣获优秀论文奖。此外,通过对门封节能项目中基础科学问题的深入挖掘,成功获批国家自然科学基金项目1项。目前,双方产学研团队已联合申报发明专利10余项,发表学术论文10余篇,专利成果转化1项。
晏刚介绍道:“随着冰箱压缩机节能技术的持续进步以及VIP真空绝热板的广泛应用,门封的漏热负荷在冰箱能耗中所占比重愈发凸显,从某种程度而言,已成为冰箱节能研究的重中之重。”
刘国强补充说,根据冰箱容量和型号的差异,全新研发的节能门封可使冰箱整机能耗降低3%~5%。按当前冰箱市场容量估算,使用节能门封产品每年可实现节电数十亿度,碳减排潜力达50万吨,节能减排效果显著。
值得一提的是,作为全球首屈一指的冰箱门封供应商,安徽万朗在推动项目成果普及方面发挥了关键作用。刘国强表示:“如今,众多跨国品牌纷纷采用我们的节能门封产品,以确保冰箱的节能效果,满足不断升级的冰箱能效标准要求。”据了解,在安徽万朗供货的门封产品中,节能门封的应用占比已超50%,在众多国家的冰箱市场中占据绝对优势地位。
这样的成果,源自校企长达十年的深入绑定与紧密合作。
晏刚透露:“在国外,通过降低门封漏热负荷来提升冰箱节能效果的研究尚属罕见,西安交大几乎是最早涉足此项研究的。门封虽是一个结构复杂的柔性接触件,却是家电领域至关重要的零部件。门封性能不佳将直接影响冰箱冷柜的能耗与可靠性,如凝露结霜、开门便捷性等方面。随着冰箱、冷柜的发泡保温性能不断优化,门封泄漏热负荷占比日益增大,部分采用VIP板的产品,门封漏热负荷甚至高达40%。因此,降低门封漏热负荷已成为家电行业迫在眉睫的技术发展趋势。”
2012年,海尔、美的等冰箱整机企业为解决直冷冰箱的结霜问题以及风冷冰箱的凝露难题,找到西安交大制冷系的晏刚团队,由此,晏刚团队开启了对冰箱门封的研究之旅。2018年,作为全球冰箱门封行业的领军企业,安徽万朗敏锐洞察到,在冰箱压缩机能效水平不断提升、VIP板日益普及的背景下,门封将成为冰箱节能的下一个研究重点。于是,安徽万朗与早已开展门封研究的晏刚团队携手合作,以门封为切入点,致力于实现冰箱的进一步节能目标。
同年,刘国强进入西安交大制冷系攻读博士学位,并加入门封产学研团队。博士毕业后,他留校任教,继续与团队并肩作战,至今已近七年。刘国强自豪地对《电器》记者说:“我们这个团队如今已有十几个人,在全球范围内都实属罕见。”
在刘国强看来,西安交大开展节能门封研究具备三大显著优势。其一,西安交大制冷专业底蕴深厚,是国内首家开设制冷专业的高校。其二,西安交大在理论仿真技术和制冷系统认知方面独具优势,团队成员能够跳出单一零部件的局限,从整个制冷系统的宏观视角审视门封的节能效果。其三,晏刚教授的团队在家电制冷行业深耕多年,积累了深厚的行业资源与广泛的影响力,这也是安徽万朗在确定门封节能研发方向时,第一时间选择与西安交大合作的重要原因。长达七年的合作历程,更是建立在安徽万朗对晏刚团队的充分信任之上。
刘国强称,凭借这些优势,2018年,西安交大与安徽万朗合作的首个项目——门封传热的仿真和实验平台顺利搭建。2022年,刘国强博士毕业留校任教后,与研究生赵天阳一起,主导开展了双方合作的第二期项目——节能门封研发。此后,合作团队的研究成果不断落地转化。刘国强自信地说:“借助我们搭建的高精度测量与仿真平台,能够精准计算出门封的漏热负荷。采用我们的节能门封,几乎能在任何一台冰箱上实现3%甚至5%的节能效果。当然,最具里程碑意义的成果是我们在国内创建了一套较为完善的门封创新研发体系。”
门封结构多点传热仿真计算
基于示踪气体的门封密封性测量平台
门封条表面微观形貌检测
实际上,除门封结构外,门封材料、磁性材料、模具设备等均由项目团队自主研发。晏刚满怀信心地向《电器》记者表示:“无论材料还是设备,我们有十足的底气说,这些成果都处于世界领先水平。”也正是依托这样完善的创新体系,原本相对冷门的门封研究成果,逐渐拓展至高低温实验箱、智慧医疗和航空航天等领域。
在晏刚看来,一个看似不起眼的门封产品,能取得今日的辉煌成就,校企合作是成功的根基。“基于此前对门封产品的研究积累,2018年,安徽万朗给予我们合作契机,提出通过门封创新实现冰箱节能3%~5%的课题。这个项目之所以成功,本质上是因为它以市场需求为导向,赋予它极高的价值和持久的生命力。”
有了如此稳固的合作基础,晏刚对未来充满期待。他展望道:“从门封自身出发,改变与门封相关的部分结构,优化冰箱门的传热路径。我们的终极目标是实现冰箱节能7%,这将是一项震惊全球冰箱界的重大突破。”至于实现这一突破的时间,晏刚表示:“虽颇具难度,但或许就在明年,亦或是后年,无论如何,它必将成为现实。”(陈莉)
来源:电器杂志