干货！国内小型乘用车空调冷凝器技术调研报告

特注：此调查研究由格朗吉斯铝业（上海）有限公司产品应用中心与上海交通大学中关村研究院共同完成，授权盖世汽车发布，如需转载请署名出处！

【前言】

格朗吉斯铝业作为一家专业从事车用换热器铝材加工的生产商，对下游应用端的系统及产品技术发展的热点始终保持着一定的关注。另一方面，由于服务于众多国内外一流的汽车热管理系统供应商，得以管中窥豹，从客户对材料的特殊需求了解到一些车用换热器行业的发展方向，例如轻量化，更苛刻的可靠性要求。当然，受制于专业限制，很多来自推测的理解可能差之毫厘，谬以千里。为此，公司设立专项基金，对车用换热器进行技术调研，2014年我们发布了发动机散热器的调研报告，本次分享的是我们去年开展的空调冷凝器的调研工作。

如前述散热器调研报告中提到的，本文所做工作无论从样本规模还是数据的信息量都仅仅是沧海一粟，特别是本文独家完成单位为一家原材料企业，搜集冷凝器样品和测试工作遇到诸多困难。因此部分表述如有不当，欢迎批评指正。

【摘要】

本报告主体包含3个部分，第一部分介绍了车用冷凝器的样本确定原则；第二部分具体介绍本文选取的冷凝器产品在设计上的特点及性能结果；第三部分对当前冷凝器的主要原材料方案进行了总结。

需要说明的是，本文不可避免的通过台架试验对各冷凝器的性能进行了罗列和对比，但这并不反映冷凝器本身的优劣。因为冷凝器作为空调制冷系统的重要组成部分，其匹配性能需要放在各自的系统中进行评价，同时受安装尺寸及整车运行参数的影响（例如风扇，控制逻辑，发舱内流道等），实际性能应以整车实验为准。换言之，每一款汽车，每一套空调系统都会有一个最合适的，即匹配最好的冷凝器方案。

【调研样本的确定】

本调研选取样件基于如下限定:

• 对应车型的国内销量为2014年前100名，我们认为这些样件可以代表行业的主流;

• 对应车型均为A级轿车，一般而言具备相似的空调负荷和系统配置，冷凝器的迎风面尺寸也比较接近;

• 所对应车型均生产并销售于 2013~2014年，保证是同一技术水平时期产品的比较。

在明确上述原则后，我们又考虑到不同车企的技术水平差异，希望我们的调研能尽量覆盖自主品牌，欧美系、韩日系的车型产品。

最终，我们在市场上搜集了11套冷凝器样品，具体见下表：

【车用冷凝器设计及基于台架试验的性能评价】

• —  车用冷凝器设计变迁及趋势展望

车用冷凝器大体经历了管片式、管带式到平行流的设计变迁（图1），伴随着更精细的部件设计和材料技术，近年来冷凝器的技术进步主要体现在小型化和轻量化。此外，

•  挤压扁管近年来不断追求更小的孔径。而由轧制材制造的折叠扁管则由于具备成本优势在90年代末期开始逐渐被引入市场；

• 平行流冷凝器的设计优化-主要是翅片的优化，与水箱一体、前端模块化是未来冷凝器开发的主要方向；

• 液冷式冷凝器开始出现应用，尤其适合缩减前端布置空间和二次回路系统（液冷式空调系统）。

图1：汽车空调冷凝器产品进化史

图2 液冷式冷凝器一般采用板式换热器结构

• 冷凝器样品的测量及主要测量结果展示

本文对搜集的冷凝器参数进行宏观测量和微观测量，得到样品的大部分设计参数，其中宏观测量7项，包括散热器芯体的长、宽、厚度、总成的毛重量，集液管的外径、内径，以及制冷剂侧流程布置。微观测量20项，包括：扁管和翅片的具体形状参数。微观测量是利用光学显微镜对小尺寸部件进行一般精度测量的方法，需要经历切割、制（磨）样、观察、测量四个阶段，其中切割和制样阶段尤为关键，直接影响最终的测量精度。本文采取多次制样多次测量的方式控制误差。

图3：翅片百叶窗的微观测量界面

表一：测量结果展示（部分）

图4 部分参数统计结果

（左上到右上依次为扁管高度、扁管宽度、扁管孔数；

左下到右下依次为翅片高度、开窗数量、开窗角度）

基于此可以认为，目前汽车行业的冷凝器主流设计是芯厚16mm, 扁管高2mm/1.8mm, 扁管孔数10，翅片高度7.8mm，开窗数10，开窗角度27度，存在一定的设计趋同性;

• 冷凝器样品的测试

本调研对冷凝器的测试项目包括传热性能试验、压力交变试验、耐冷/热试验、外腐蚀加速试验。除外腐蚀试验外，其它测试均在上海交大-中关村研究院完成。各项试验的测试条件见下表：

其中耐冷/热试验所有样品都未发生失效，本文不再展开。