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文檔簡(jiǎn)介
分析:家電主要用電熱元件行業(yè)縱覽電熱元件是家電產(chǎn)品上的重要零配件之一,幾乎任何一種家電產(chǎn)品中,都有電熱元件發(fā)揮著重要作用。而隨著中國(guó)家電行業(yè)的蓬勃進(jìn)展,近年來,家電用電熱元件的進(jìn)展速度也在不斷加快。
電熱管為主導(dǎo)
新興材料蓬勃進(jìn)展
據(jù)了解,目前家電用電熱元件的種類主要有電熱管(棒)、電熱線、電熱帶PTC元件、電熱膜等。業(yè)內(nèi)專家指出,目前,家電用電熱元件仍舊以技術(shù)成熟的以電阻絲為發(fā)熱體,外面包裹絕緣材料的電熱管、電熱線、電熱帶等為主導(dǎo),這類產(chǎn)品可以占到整個(gè)家電用電熱元件的80%左右。其中管狀電熱元件較為普遍,它是一種在金屬管中放入電阻絲,并在空隙部分緊密填充有良好耐熱性、導(dǎo)熱性和絕緣性的結(jié)晶氧化鎂粉,再經(jīng)其他工藝處理而成的電熱元件。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔、機(jī)械強(qiáng)度高、熱效率高、平安牢靠、安裝簡(jiǎn)便、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。在家電領(lǐng)域主要應(yīng)用于電熱杯、電熨斗、電水壺、烤爐、烤箱、飲水機(jī)、電熱水器、咖啡壺、洗碗機(jī)、空調(diào)、冰箱、洗衣機(jī)、微波爐等產(chǎn)品。
隨著新的整機(jī)配套要求或新的環(huán)境要求,電熱元件在家電整機(jī)進(jìn)展的帶動(dòng)下,也不再局限于傳統(tǒng)的電熱水器、電熱水壺、電暖器、電熨斗等“發(fā)熱”家電產(chǎn)品,漸漸擴(kuò)展到一些家電產(chǎn)品的“附加功能”,比如可以用于冬季制熱的空調(diào),可以自動(dòng)融霜的冰箱,具有加熱功能的洗衣機(jī)以及戶式中央空調(diào)專用的幫助加熱等。同時(shí),提高電熱元件發(fā)熱效率、追求最大節(jié)能性,是電熱元件技術(shù)進(jìn)展的又一主導(dǎo)方向。
由此,以新興材料為代表的新型電熱元件也開頭在家電領(lǐng)域嶄露頭角。新的發(fā)熱材料或發(fā)熱體的消失,帶動(dòng)新的電熱元件的技術(shù)進(jìn)展,例如PTC元件、電熱膜、以高分子為基材的帶狀自限溫加熱電纜的消失。
PTC電熱材料是一類具有正溫度系數(shù)的半導(dǎo)體功能陶瓷。PTC在轉(zhuǎn)變溫度之前,電阻隨溫度的上升而下降;從轉(zhuǎn)變溫度到設(shè)計(jì)最高溫度之前,電阻隨溫度的上升而顯著增長(zhǎng),這就是PTC效應(yīng)。利用PTC效應(yīng),依據(jù)不同的溫度系數(shù),可以制造不同用途的PTC元件。PTC元件具有牢靠性高、使用便利、平安、省電等優(yōu)點(diǎn)。
蘇州興業(yè)電子有限公司技術(shù)部的一位負(fù)責(zé)人告知《電器》記者:“相對(duì)于電熱管行業(yè),涉足PTC元件的企業(yè)并不是許多,盡管PTC的制造原理并不難,但是制造工藝卻比較難把握,比如在PTC元件燒結(jié)的過程中,如何提高產(chǎn)品合格率成為關(guān)鍵?!睋?jù)了解,PTC元件可用于卷發(fā)器、直發(fā)器、暖風(fēng)機(jī)、電飯煲、烘鞋器、電熱毯、美容器等小家電產(chǎn)品,還可以用于空調(diào)產(chǎn)品。
目前,用于燙發(fā)器、直發(fā)器等產(chǎn)品的PTC元件用量少,但在暖風(fēng)機(jī)、空調(diào)產(chǎn)品中采納的PTC元件,用量增長(zhǎng)很快。“應(yīng)用于空調(diào)中的PTC元件,對(duì)質(zhì)量的要求比較嚴(yán)格,一般要求耐壓450V以上,而一般暖風(fēng)機(jī)選購(gòu)的PTC元件耐壓在300V就能夠達(dá)到要求?!碧K州興業(yè)電子有限公司技術(shù)部的負(fù)責(zé)人表示。
不過值得一提的是,PTC元件等新興加熱元件并不完善。據(jù)了解,PTC元件含鉛量高,盡管PTC元件中的鉛在RoHS指令中為豁免項(xiàng),但是此類發(fā)熱元件在生產(chǎn)過程中和組裝過程中陶瓷片中的鉛對(duì)人體有害程度是難以避開的,除此之外,當(dāng)產(chǎn)品進(jìn)入報(bào)廢期后,含鉛量大的陶瓷片處理起來也比較困難,極易污染土壤和水源。
專家指出,PTC元件假如長(zhǎng)時(shí)間不能解決含鉛問題,也將影響其將來的進(jìn)展。而電熱膜也存在溫度不高,只能用于水加熱的問題,此外電熱膜與電源線的連接技術(shù)較難,需要解決。
金屬電熱管專家張海根在接受《電器》記者采訪時(shí)表示,盡管新興材料已經(jīng)開頭消失,但是目前這些材料仍舊無法完全代替電熱管等產(chǎn)品。“我仍舊看好電熱管的將來?!?/p>
目前,電熱元件企業(yè)還推出了一種近似于PTC性質(zhì)的高效節(jié)能管狀電熱元件,采納了特別合金的發(fā)熱絲。這種發(fā)熱絲做成的高效節(jié)能管狀電熱元件,在升溫時(shí),溫度低、功率大、升溫快速,功率隨風(fēng)速而轉(zhuǎn)變。在達(dá)到工作溫度時(shí)自動(dòng)大幅度降低功率,實(shí)現(xiàn)無控溫裝置條件下的基本恒溫。這種產(chǎn)品已成為重點(diǎn)開發(fā)和重點(diǎn)進(jìn)展的高效節(jié)能產(chǎn)品之一,從技術(shù)上看,具有代替常規(guī)管狀電熱元件的潛力。
空調(diào)用電熱元件:多種加熱元件共存
電熱元件應(yīng)用在空調(diào)產(chǎn)品上,主要是實(shí)現(xiàn)冷暖空調(diào)的電幫助加熱功能。據(jù)了解,市場(chǎng)上的冷暖空調(diào)分為一般冷暖空調(diào)和幫助電加熱冷暖空調(diào)。當(dāng)室外溫度處于5℃以下時(shí),由于一般冷暖空調(diào)的熱泵制熱效果會(huì)變差,因此空調(diào)廠商采納了電幫助加熱的方式解決。在過去,空調(diào)的電幫助加熱主要采納電熱管,并在電路上設(shè)計(jì)了溫控裝置和愛護(hù)裝置。由于此類產(chǎn)品的成熟和大量運(yùn)用,因此在空調(diào)電加熱行業(yè)中仍舊占據(jù)著統(tǒng)治的地位。但蘇州興業(yè)電子有限公司技術(shù)部負(fù)責(zé)人告知《電器》記者:“空調(diào)內(nèi)裝上一個(gè)電熱管通電發(fā)熱,實(shí)質(zhì)上就相當(dāng)于一個(gè)掛在墻上的電爐,一旦愛護(hù)裝置失效,將具有很大的平安隱患?!?/p>
該負(fù)責(zé)人又稱,由于PTC幫助加熱器具有恒溫的特性,PTC元件最高溫度只能到200℃左右,即使在沒有愛護(hù)裝置,風(fēng)機(jī)也停機(jī)的狀況下,也不會(huì)消失著火的狀況。但是另一方面,由于溫度較低也存在制熱效果受限的問題。所以,目前PTC元件只在空調(diào)掛機(jī)中使用,在柜機(jī)中則仍舊是以電熱管加熱。
蘇州興業(yè)電子有限公司企管部的佘宏廣也表示,PTC元件在空調(diào)中的進(jìn)展前景很寬闊,由于目前空調(diào)掛機(jī)設(shè)計(jì)得越來越小巧,因此能夠給發(fā)熱元件留出的空間也隨之變小,安裝發(fā)熱量較高的電熱管,對(duì)溫控器的要求將提高,而采納了溫度不高的PTC元件,則可以較簡(jiǎn)潔地解決這一難題。
佘宏廣告知記者,美的和海爾都已經(jīng)批量采納了PTC元件。也有業(yè)內(nèi)人士透露,格力從2022年就開頭試驗(yàn)將PTC元件作為電幫助加熱安裝到空調(diào)中,但是至今仍舊采納電熱管作為電幫助加熱的主要材料。
“此外,電熱管結(jié)構(gòu)中有填充層(結(jié)晶氧化鎂粉)和金屬管壁的導(dǎo)熱環(huán)節(jié),這種絕緣導(dǎo)熱環(huán)節(jié)從理論上看并不是必要的,會(huì)造成肯定的內(nèi)部損耗,增加了材料成本和制造成本,鋪張了珍貴的電能和材料,熱效率相對(duì)較低,不符合日益劇烈的環(huán)保節(jié)能要求?!辨?zhèn)江市東方制冷空調(diào)設(shè)備配件有限公司辦公室主任范如適認(rèn)為。
范如適稱,目前有一種暴露式電加熱元件摒棄了傳統(tǒng)管狀電熱元件的概念,對(duì)加熱元件進(jìn)行了工程改進(jìn),采納了無外套金屬管結(jié)構(gòu),取消了結(jié)晶氧化鎂粉絕緣導(dǎo)熱填充層,直接用發(fā)熱絲加熱流淌的空氣,削減了熱傳導(dǎo)環(huán)節(jié)和內(nèi)部結(jié)構(gòu),這一結(jié)構(gòu)的改進(jìn),實(shí)現(xiàn)了高效節(jié)能的顯著效果,同時(shí)發(fā)熱絲為柔性發(fā)熱元件,可以彎曲成多種外形,也可制造成組件,便于空調(diào)主機(jī)的直接安裝,牢靠性高,平安性好。
不過,暴露式電加熱器元件(器)的應(yīng)用范圍主要在風(fēng)道和窗機(jī)上,無法安裝到國(guó)內(nèi)普遍使用的分體式空調(diào)中。
據(jù)了解,目前無論是電熱管還是PTC元件,都已經(jīng)形成批量生產(chǎn)。佘宏廣稱,隨著近幾年中國(guó)空調(diào)價(jià)格從當(dāng)時(shí)的3000元降到1000多元,對(duì)空調(diào)上游原材料的銷售價(jià)格影響頗深,電熱管和PTC元件的價(jià)格都在走低。同時(shí),原材料的價(jià)格也在不斷走高。據(jù)廣東省高要市金田電熱制品有限公司的有關(guān)負(fù)責(zé)人稱,這幾年不銹鋼管的價(jià)格上漲得很快,但是整個(gè)電熱管行業(yè)都面臨產(chǎn)能過剩,因此向上游提出價(jià)格提升基本是不行能的事情。
佘宏廣也表示了同樣的觀點(diǎn),PTC元件成本提高以后基本都是企業(yè)自行消化了。一方面通過提高產(chǎn)能,在生產(chǎn)線及管理上做工作,還有就是試用新材料,以此來降低成本。
張海根也認(rèn)為,盡管我國(guó)的家用電熱管有標(biāo)準(zhǔn)(JB/T4088-1999),但是該標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)入門檻并不高,由此,也形成了眾多的小型電熱管企業(yè)在市場(chǎng)中競(jìng)爭(zhēng)。對(duì)于空調(diào)用電熱元件的進(jìn)展,大部分業(yè)內(nèi)人士表示,由于生產(chǎn)電熱元件的企業(yè)仍舊偏小,不能形成規(guī)模優(yōu)勢(shì),而反觀空調(diào)企業(yè)則已經(jīng)形成肯定集中度,因此電熱元件企業(yè)很難對(duì)價(jià)格掌控,不過現(xiàn)在電熱元件企業(yè)已經(jīng)有了做大做強(qiáng)的趨勢(shì)。
小家電用電熱元件:
質(zhì)量參差不齊新品異軍突起
電熱杯、電熨斗、電水壺、烤爐、微波爐、電暖器、烤箱、飲水機(jī)、咖啡壺、卷發(fā)器、直發(fā)器等小家電產(chǎn)品都會(huì)用到電加熱元件,其中主要采納電熱管,卷發(fā)器和直發(fā)器采納的PTC元件,而取暖器、暖風(fēng)機(jī)、浴霸等產(chǎn)品也有采納遠(yuǎn)紅外線碳纖維電熱管的。
“生產(chǎn)小家電用電熱管的企業(yè)特別多,電熱管本身技術(shù)難度也不高,因此想要在這個(gè)行業(yè)生存并不是一件簡(jiǎn)單的事情?!睋?jù)寧波賽納電熱電器有限公司有關(guān)負(fù)責(zé)人告知記者,中國(guó)的小家電企業(yè)也是品牌繁多,產(chǎn)品設(shè)計(jì)不統(tǒng)一,電熱元件生產(chǎn)企業(yè)面對(duì)不同規(guī)格的訂單往往也很難應(yīng)對(duì)。
當(dāng)然,一些規(guī)模較大的小家電企業(yè)也開頭意識(shí)到,不管在國(guó)內(nèi)銷售還是出口,產(chǎn)品質(zhì)量是關(guān)鍵。特殊是一旦采納了質(zhì)量不過關(guān)的電熱元件,很可能存在平安隱患。因此賽納也表示將走品牌之路。此外,一些小家電企業(yè)也開頭自產(chǎn)電熱管,據(jù)東菱有關(guān)人員介紹:“我們公司也投資了電熱管廠,能夠供應(yīng)東菱小家電產(chǎn)品一半以上的電熱元件?!?/p>
據(jù)了解,目前小家電用電熱管已經(jīng)比較成熟,一些企業(yè)也開頭了新品開發(fā)。其中,節(jié)能型金屬基體電熱膜已經(jīng)得到了較為廣泛的應(yīng)用。該產(chǎn)品是用絲網(wǎng)印刷工藝將絕緣漿料、電阻漿料和導(dǎo)體漿料一層一層印在金屬基體上,再用高溫?zé)Y(jié)而成。該產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了金屬基體與加熱容器合二為一,熱量通過金屬基體傳遞,具有最高的熱交換力量,即有最高的熱效率,節(jié)能效果明顯。該產(chǎn)品與傳統(tǒng)電熱元件相比,節(jié)能可達(dá)10%~30%。金屬基體和電熱膜的尺寸很小,熱容量也就很小,所以是即熱即冷,實(shí)現(xiàn)快速升溫柔降溫,同時(shí)還可有效地使器具小型化。該電熱元件特別適合于無熱膽飲水機(jī)和即熱式電熱水器。另外,節(jié)能型金屬基體電熱膜可實(shí)現(xiàn)大面積勻稱或不勻稱發(fā)熱,有效補(bǔ)充其他電熱元件在這方面的不足,可用于設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔輕松的房間加熱器取代電熱油汀型電暖氣。
其他白色家電用電熱元件簡(jiǎn)介
目前,在冰箱中采納的電熱元件主要為電熱線、電熱管,其主要作用是化霜。
浙江星亞電熱電器有限公司的有關(guān)人員介紹,在2022年和2022年,冰箱中的電熱元件價(jià)格下降較快。目前冰箱企業(yè)主要選購(gòu)在外面包裹玻璃管、銅管、不銹鋼管的電熱線作為化霜元件。據(jù)江陰市衛(wèi)康電熱電器有限公司吳哲燕介紹,冰箱中的電熱元件價(jià)格較低,一個(gè)大訂單,有的產(chǎn)品單價(jià)只有幾塊錢。
近年來,由于電熱水器提倡平安、不結(jié)垢等特性,因此對(duì)熱水器用電熱管也提出了較高的要求。沈陽(yáng)天旺電熱器廠總經(jīng)理杜晟偉稱,由于我國(guó)各個(gè)地區(qū)的水質(zhì)不同,因而水中的酸堿以及特別離子的含量也不相同,不銹鋼耐堿性水質(zhì)而不耐酸性水質(zhì),銅耐酸性水質(zhì)而不耐堿性水質(zhì)和三價(jià)鐵離子,用金屬材料制成的電熱元件,由于材料自身在水中不耐腐蝕,這使電熱元件在使用一段時(shí)間后,引起電熱元件漏電導(dǎo)致報(bào)廢。此外,水在受熱的狀況下,水中的陰陽(yáng)離子會(huì)結(jié)合到一起,形成固態(tài)物質(zhì),溫度越高,結(jié)合的固態(tài)物質(zhì)越多,這些物質(zhì)凝固在電熱元件的表面,有的可達(dá)三四毫米厚,使電熱元件放出的能量不能準(zhǔn)時(shí)散發(fā)出去,引起局部高溫,將電熱元件損壞。特殊是即熱式電熱水器,因電熱元件的能量不能準(zhǔn)時(shí)散發(fā)出去,所以很難達(dá)到速熱的目的。
A.O.史密斯設(shè)在中國(guó)的全球工程研發(fā)中心,研發(fā)出來的金圭特護(hù)加熱棒,解決了加熱
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