龍泉制造,何以致遠?

一年之計在於春。在麗水龍泉汽車零部件(熱管理)產業集群中,一條嶄新的賽道正在鋪設。
將時間倒回2年前。站在汽車空調冷媒轉型的十字路口,面對技術變革與環保要求的雙重挑戰,龍泉選擇將新型冷媒R290作為突破口,主動融入綠色發展的時代洪流。
縱觀全球城市發展歷程,要在高質量發展的“快車道”上行穩致遠,既需精准把握“穩與准”的內在辯証關系,又應科學謀劃“近與遠”的整體協調布局。致遠,是每個遠行者的夢想,而對“何以”的思考與選擇,則是夢想成真的關鍵。
何以致遠?對龍泉而言,答案就藏在R290的故事裡。
時代賦予機遇
不久前,在黑龍江省黑河市,龍泉產業創新研究院與其合作伙伴,成功完成了一項突破性測試。
搭載新型冷媒R290熱管理系統樣機的新能源汽車,在接近零下30攝氏度的極寒條件下,進行了為期一個月的道路試驗。結果顯示,該系統的制熱效果表現優秀,即使在極端低溫環境下,依然能穩定運行。這一成果為驗証R290的可靠性和實用性,提供了重要參考。
這次測試成績,在龍泉持續2年的新型冷媒熱管理系統研究裡,同樣意味著重大突破。很多到訪龍泉產業創新研究院的人都提出過同樣的問題:為何要不遺余力地研究新型冷媒?答案相似且簡潔:除了頂層設計的精心謀劃外,更得益於時代賦予了龍泉這個新機遇。
2020年,中國首次提出“雙碳”目標。次年,中國進一步聚焦氣候變化問題,並在相關方案裡承諾自2030年1月1日起,禁止新申請公告的M1類車輛空調系統使用全球變暖潛能值(GWP)大於150的制冷劑。在這個指數裡,因二氧化碳對全球變暖的影響最大,被用作參照氣體,其GWP值為1。而目前汽車空調普遍使用的R134a制冷劑,GWP值是二氧化碳的1300—1400倍,注定要被更環保的冷媒所替代。
“對於龍泉的汽車空調零部件產業來說,是一次沖擊,更是一次機遇。”2022年,浙江大學能源工程學院的熊樹生教授及其研究團隊,基於他們長期對龍泉汽車零部件(熱管理)產業發展的關注,向龍泉市委、市政府鄭重提出了開展新型冷媒研究的建議。同年年底,肩負著新型冷媒研究使命的龍泉產業創新研究院成立。
據熊樹生介紹,全球新型冷媒的研究方向,目前主要集中於兩條主流技術路線。一是以美國和日本為代表的R1234yf制冷劑,其GWP值僅為4,然而,作為一種人工合成物質,其價格高昂,幾乎是R134a的10倍。二是以歐盟為代表,直接採用二氧化碳作為制冷劑。雖然二氧化碳的GWP值較低,但其工作壓力卻是R134a的10倍以上,這不僅導致零部件成本大幅增加,還帶來了一定的泄漏風險。
基於分析,龍泉產業創新研究院將研究方向鎖定GWP值僅為3的天然制冷劑R290。“R290的工作壓力與R134a系統接近,如果能用R290替代R134a,將極大節約車企和供應商的系統開發成本和時間。”熊樹生告訴記者,這一選擇不僅符合全球環保趨勢,也為龍泉汽車空調零部件產業的轉型升級打開了新的突破口。
研發做在前頭
盡管“新型冷媒,未來誰主沉浮”的問題懸而未決,但龍泉深信,隻要謀劃在前、研發在前,就能斬獲先機。然而,這也意味著必須面對“摸著石頭過河”的挑戰與困難。
將R290應用於新能源汽車空調系統並非易事。龍泉產業創新研究院研究員金家斌說,R290遇明火易燃,一旦發生泄漏,存在爆炸風險。因此,解決R290制冷劑的易燃易爆性問題,並探索適用於R290的電動汽車熱泵空調最優系統構型,成為亟待解決的核心任務。圍繞這一核心,從研發、生產、檢測等方方面面都需下足功夫。
在研發層面,龍泉產業創新研究院一方面依托背靠浙江大學的優勢,不僅組建起一支高水平團隊,獲批了新型研發機構,還設立了省級博士后工作站,目前已吸引多名海內外博士慕名而來共同參與新型冷媒的研究。另一方面,2024年4月,龍泉產業創新研究院與中汽數據中心、上汽研發總院共建聯合研發中心,開展針對新型冷媒的研發和應用。
“在生產環節上,目前龍泉產業創新研究院正聯合研發當下行業最前沿的第三代基於環保冷媒的模塊化、間接式整車熱管理系統,研發進度比部分行業主流車企早了半年至一年時間。”金家斌向記者介紹,簡單而言,該系統就是先通過空調預先加熱或冷卻水,然后利用熱水或冷水在各個需要調節溫度的地方進行循環,“也就是說,需要熱水的區域就提供熱水,需要冷水的區域就提供冷水。這一系統的最大優勢在於高度的靈活性,能夠適配安裝於汽車的任何位置,從而顯著提升整車的安全性。”目前,該系統已成功與2家知名車企建立了合作關系,並取得了初步成效。
對於R290的運用,很關鍵的一環還在於檢驗檢測。為此,龍泉在原有檢驗檢測的基礎上,同步提升自身的檢驗檢測能力。經過多年發展,研究院下屬的全資子公司已成為國內汽車空調領域唯一同時獲國家CNAS資質、CMA資質的第三方檢測機構。眼下,龍泉正在積極推進燃料電池及新能源熱管理實驗室的建設,該項目總用地面積5.9畝,投資9000多萬元,將新增新型冷媒整車環境模擬實驗室、新型冷媒熱管理焓差台、新型冷媒壓縮機耐久實驗台等設備,為未來新型冷媒的檢驗檢測奠定基礎。
看得再遠一點
“看得遠一點、再遠一點”,在新型冷媒的研究與應用領域,龍泉不僅著眼於新能源汽車熱管理系統的突破,更將建設新型冷媒示范基地視作長遠的發展目標。
“新型冷媒系統一旦研發成功,其應用潛能將遠超人們的想象。”談及建立新型冷媒示范基地的初衷,熊樹生的眼中有光。他告訴記者,特別是在新能源汽車領域,熱管理正面臨低碳環保制冷劑替代、低溫續航衰減、高溫熱失控這三大技術難題,而新型冷媒的應用正是解決這些問題的關鍵所在。
然而,龍泉的雄心不止於此。隨著時代的發展,熱管理技術的應用范疇正在不斷拓寬,從傳統的汽車領域延伸至大數據中心、人工智能等新興領域。“人工智能的盡頭是算力,算力的盡頭是電力,而電力的盡頭則是熱量,熱量的盡頭是熱管理。”熊樹生說,在這個萬物互聯的時代,算力成為驅動社會進步的關鍵力量,而算力背后的電力消耗最終轉化為熱能,這對熱管理技術的需求空前高漲。因此,在鞏固汽車熱管理領域的基礎上,龍泉也將積極探索向多元化發展,旨在將龍泉打造成為全球熱管理技術的創新高地和產業之都。
下一步,龍泉還將利用地理優勢推廣整車道路試驗。據龍泉產業創新研究院研究員熊陳福介紹,龍泉市域范圍內擁有包括江浙滬第一高峰在內的眾多山峰,道路海拔變化大,從200米到1929米不等,這為新能源汽車搭載新型冷媒系統進行模擬測試、實地耐久、復雜山地氣候等試驗以及特殊路況道路試驗提供了理想的試驗場。
從最初的創新探索,到如今發展藍圖逐漸清晰,熊樹生和他的科研團隊信心滿滿。“龍泉制造,未來可期”,這句擲地有聲的話語,寄托著致遠的美好期許。
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