6月24日,國家科學技術進步獎頒獎儀式在莊嚴肅穆的人民大會堂隆重舉行,美的集團參與的《空氣源熱泵多品位熱能高效供應關鍵技術與應用》項目榮獲2023年度國家科技進步獎二等獎。國家科技進步獎為中國科技界的最高榮譽之一,獲此殊榮不僅代表著當前科技創(chuàng)新與應用的頂尖水平,也是對美的在推動行業(yè)革新、服務社會所做貢獻的國家級認證。
創(chuàng)新引領,美的熱泵展現(xiàn)領先科技實力
國際能源署(IEA)用能統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明熱能占據(jù)了終端能耗的50%,其中熱水、采暖及蒸汽供應是終端熱能的主要形式。而傳統(tǒng)的燃煤、燃氣供熱碳排放高,直接電加熱的運行經(jīng)濟性差,太陽能供熱具有能量密度低和間歇性的缺陷?!半p碳”戰(zhàn)略下迫切需要高效、低碳、經(jīng)濟的供熱模式。
經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),利用熱泵從空氣中高效吸熱,可以有效提升熱能品位并高效輸出,實現(xiàn)低碳供熱。為此,項目組在國家重點研發(fā)計劃、863計劃等支持下,歷經(jīng)近20年,美的集團旗下家用空調(diào)、樓宇科技、工業(yè)技術通過校企聯(lián)合技術攻關,研發(fā)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系列技術。此次獲獎的《空氣源熱泵多品位熱能高效供應關鍵技術與應用》項目主要有以下三大技術突破:
1.研發(fā)了從空氣環(huán)境吸熱并高效制取生活熱水的新方法,推動了空氣源熱泵熱水器產(chǎn)業(yè)的形成與發(fā)展;
2.發(fā)明的基于氣液混合噴射壓縮的超低溫空氣源熱泵供熱方法,解決了北方嚴寒地區(qū)常規(guī)空氣源熱泵無法可靠運行的難題;
3.提出了基于水蒸氣壓縮的跨100度溫升的大溫升空氣源熱泵技術,實現(xiàn)工業(yè)蒸汽的高效低碳供應。
截至目前,該項目已獲授權(quán)國際專利5項、國家發(fā)明專利64項,制定國家標準5項、行業(yè)標準及規(guī)范7項,發(fā)表論文35篇,應邀在國內(nèi)外學術會議上做熱泵主旨報告19個,并榮獲多項國內(nèi)外大獎,無論是技術成果的領先性和創(chuàng)新性還是項目成果的影響力和社會效益,均屬于中國熱泵行業(yè)的領先水準,充分展現(xiàn)美的在熱泵領域的科技創(chuàng)新實力。
產(chǎn)研升級,雙碳理念引領產(chǎn)業(yè)變革
隨著熱泵在供暖、熱水、工業(yè)、農(nóng)業(yè)等領域得到大規(guī)模的應用,市場需求正在不斷推動企業(yè)推陳出新,促使產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新、迭代加速?!犊諝庠礋岜枚嗥肺粺崮芨咝ЧP鍵技術與應用》項目的成果引領了空氣源熱泵供熱水、采暖和供工業(yè)蒸汽等供熱新技術的行業(yè)形成與發(fā)展。
美的樓宇科技通過應用項目技術開發(fā)了一系列熱泵熱水器及熱泵采暖產(chǎn)品。項目相關產(chǎn)品上市以來,已廣泛用于住宅、辦公等各類民用建筑,并已在工業(yè)供熱領域進行了推廣應用,開發(fā)的超低溫空氣源熱泵熱水機組是高效節(jié)能環(huán)保的采暖新產(chǎn)品,為我國北方“煤改電”做出了顯著貢獻;首次提出的空氣源熱泵結(jié)合小溫差換熱末端供暖技術受到行業(yè)的高度認可,通過用熱端與供熱端耦合實現(xiàn)系統(tǒng)性節(jié)能,開拓了高效、低碳、舒適供暖的新市場。
相關熱泵產(chǎn)品遍及全國多個省市、自治區(qū)乃至海外,參與多個重要基礎設施場館供熱項目建設,如北京大興機場采暖項目、黑龍江漠河電子五所試驗站項目、西藏那曲嘉黎縣集中供暖項目,還成為美國政府工程采購最大贏家,收獲大量用戶的正面反饋意見,穩(wěn)定舒適供熱,節(jié)能效果顯著。
美的家用空調(diào)開發(fā)的熱泵熱水器,以其超高能效在行業(yè)內(nèi)獨樹一幟,項目組創(chuàng)新性地提出以全年綜合能效來評定產(chǎn)品,為國家標準的制訂提供了有力的支持,也為消費者帶來了顯著的經(jīng)濟效益。COP(能效比)高達到4.73,即1份電能可以產(chǎn)生4.73份熱量,實實在在為消費者節(jié)省開支,兼顧舒適與節(jié)能。
美的早在2003年就開始研究利用空氣熱能供應生活熱水的空氣源熱泵熱水器技術,并迅速實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。相關產(chǎn)品最初在長江流域推廣,其創(chuàng)新的技術理念很快得到了社會的廣泛認可,并在長江以南區(qū)域得到了廣泛應用。隨著新冷媒技術的不斷發(fā)展和超高能效產(chǎn)品的相繼推出,空氣源熱泵熱水的應用范圍不斷拓展。即使在北方-35℃的寒冷地區(qū),也能穩(wěn)定運行,為廣大用戶提供節(jié)能高效的熱水和采暖服務。這一技術的突破,不僅實現(xiàn)了南北兼容,更為節(jié)能減排貢獻了重要力量。
美的工業(yè)技術結(jié)合高效空氣源熱泵加熱供熱水的寬溫區(qū)使用需求,開發(fā)出適應全氣候條件的壓縮機產(chǎn)品,滿足-35℃使用環(huán)境同時制熱能力大幅度提升,作為熱能轉(zhuǎn)換的核心設備給終端產(chǎn)品全天候長期穩(wěn)定工作提供有力保障。
美的將繼續(xù)積極踐行國家“雙碳”戰(zhàn)略,攜手行業(yè)伙伴和用戶,讓每一個樓宇更加節(jié)能舒適,每一個家園更加溫暖和諧,為綠色低碳、智能高效的未來美好生活貢獻更多美的力量。
重視研發(fā),美的“科技領先”持續(xù)突破
近年來,在“科技領先”核心戰(zhàn)略的牽引下,美的對于科研的重視和研發(fā)投入的加強是能夠持續(xù)取得突破的關鍵。美的中央研究院等集團級研究平臺與樓宇科技、工業(yè)技術、家用空調(diào)等各業(yè)務板塊的研發(fā)單位不斷加強協(xié)同,推進下一代制冷、下一代凈味、全球最高能效、儲能等重大共性項目,全面構(gòu)建全球領先的研發(fā)能力。美的不斷加強研發(fā)投入力度,近5年研發(fā)投入共計近 600 億元,2023 年研發(fā)投入145.83億元,再創(chuàng)歷史新高,全球研發(fā)人員超2.3萬名。
美的現(xiàn)有16個國家級科創(chuàng)平臺,包括全國重點實驗室、國家人工智能開放創(chuàng)新平臺、國家雙跨平臺、國家級工業(yè)設計中心和企業(yè)技術中心、博士后科研工作站等;70個省部級科創(chuàng)平臺,包括省部級企業(yè)技術中心、工程技術研究中心、工業(yè)設計中心或重點實驗室等。截至目前,美的累計獲得4項國家科技獎、470余項省部級科技獎和340多項國際領先/先進成果鑒定;累計專利授權(quán)維持量超8萬件;與國內(nèi)外多所高校建立起戰(zhàn)略合作,近三年合作項目超500項,合作金額超3億元。
2023年,美的在全球范圍內(nèi)獲得發(fā)明專利授權(quán)超4000件,新增參與制訂或修訂技術標準235項,其中國際標準5項、國家標準70項、行業(yè)標準28項、地方和團體標準132項,其中包括主導《家用和類似用途制冷器具 凈化健康》標準進入東盟,助力共建“一帶一路”高質(zhì)量發(fā)展。