干货！国内小型乘用车空调冷凝器技术调研报告

结果显示，CN-03和CN-04不能通过本项测试，且各冷凝器的测试结果离散度很大，假设各冷凝器均是严格按照整车厂的产品标准开发，某种意义上也说明对加速腐蚀试验与实际腐蚀的相关性，汽车行业的整体认同度并不高。我们也进一步分析了这些样品失效的形态，如下图所示：

图14：失效形态展示

除了JP-01采用了复合管料搭配非复合内翅片的折叠扁管，其它10套样品均采用挤压扁管，我们发现只有JP-01在做完盐雾试验没有管翅分离（翅片脱落）的现象，其它包括失效天数最长的EU-01均出现严重的翅片脱落。 

【冷凝器铝材的现状及发展趋势】

冷凝器铝材在平行流结构推出的早期普遍采用了相对保守的设计，为了保证产品的承压能力，集流管会采用较厚的设计，挤压扁管则由于早期加工水平的限制难以实现小孔薄壁，此外在CAB钎焊工艺未成熟时期，翅片也会选择较厚的箔料去避免溶蚀和塌陷。近几年，随着冷凝器生产厂家工艺水平和设计能力的不断进步，也得益于挤压扁管、轧制铝材合金的优化，铝材的轻薄化逐渐成为市场的主旋律。

根据本公司1998~2013年的销售数据，我们大致预测了未来几年冷凝器铝材规格将会进一步实现轻薄化：

图15:冷凝器材料厚度的趋势

我们也看到冷凝器折叠扁管这项十几年前的专利技术开始出现很多量产应用。该技术绕开了挤压扁管对合金的限制，可以采用更高强度和防腐效果更好的轧制铝材进行更高效的扁管连续生产。目前看，折叠扁管成型对壁厚的限制小于挤压扁管，结合性能上的优势，具有进一步轻量化的空间。

图16：左-可用于折叠扁管的多层材料

右-折叠扁管材料方案与喷锌扁管材料方案对比

【总结】

本文通过对国内2013/2014年乘用车市场若干主流A级车的空调冷凝器进行技术调研，总结了该类产品目前设计的现状，并基于台架试验对收集的冷凝器样品进行评价和分析，同时也对冷凝器铝材的应用现状和趋势进行了简单的总结。希望以此引起行业同仁的共鸣，共同关注此类产品的技术发展，共同应对新的技术壁垒-如热泵用外部换热器的开发等。

注：本文部分内容初次发表于格朗吉斯铝业在南京主办的第九届铝钎焊技术研讨会

【专家观点】

• 上海交通大学制冷与低温工程研究所陈江平教授：

现在国际上对冷凝器的要求越来越高，据了解，欧洲甚至将要求冷凝器达到30年的使用寿命。此外，汽车空调系统的不断升级、节能减排政策的苛严、新能源汽车的快速发展，对冷凝器性能亦提出了新的要求，同时会引发新的技术变革。如电动车，在没有发动机情况下采暖方式发生变化，冷凝器要重新设计，思路和理念完全不一样；此外，在轻量化、小型化趋势下，冷凝器的工艺将如何变更、其性能如何保证、效率又如何进一步提升等，都是企业正在或即将面临的问题。

作为国际上领先的热交换器材料供应商，格朗吉斯非常重视热交换系统技术现状和趋势的探索和研究，以保证材料在不同工况下的可靠性，同时满足热交换系统升级时的产品需求。从2014年开始，我们之间就开始合作对不同车型热交换器进行测试和评估，观察对比各类产品性能的优劣差异、可靠性程度，同时了解材料、制造工艺、设计方面的新技术，包括此次历时数月进行的冷凝器技术性能测试分析。我们希望当市场或企业进行技术升级或更迭时，对产品的可靠性能够提供有价值的信息参考和技术。

• 中国汽车工业协会汽车空调委员会秘书长薛庆峰：

随着汽车产业的快速发展，汽车空调随之增长迅速。然而遗憾的是，国内配套供应商主要以外资和合资企业为主，自主品牌企业所占市场份额较少。且由于产品研发投入较大、周期较长而产品利润很低，自主品牌很少投入基础核心技术的研发，因此一直都是在低端水平上竞争，这一点比较难改善但也亟待改善。

另在国内汽车空调发展方面，高效、轻量化和满足电动汽车需求将是未来的主要技术发展趋势。近年汽车空调委员会一直在积极推动“高效空调奖励方案”，希望通过激励的方式促进整车企业使用先进技术，目前相关征求意见稿正在修订，有待发布。而无论高效空调、轻量化的实现亦或是电动车应用的满足，都驱使企业不断改变原有的技术和工艺或采用新的解决方案，当中冷凝器对空调效率的影响比较大，相对来说通过改进来提升效率的空间也比较大。

• 长安汽车空调研究所专家：

随着消费升级和节能减排行业趋势的影响，迫使汽车空调技术不断提升以适应市场所需，如兼顾消费者个性化需求、关注车内空气质量、提升其效率进而降低油耗等。这同时也意味着汽车空调正面临新的技术更迭和挑战，当中涉及到关键部件如压缩机、冷凝器等的结构优化、工艺设计进一步提升、材料应用的可靠性升级等等，这些都需要企业快速调整和积极应对。如材料加工方面，原来的冷凝器管道是用铝材挤压的，产品的产出率和加工成本比较高，现在正在逐步采用折叠管设计，一次成型，虽然目前没有大规模应用，但却是未来主流趋势。

不过在此需要强调的是，与国外相比，国内空调生产企业在基础工业以及精细化设计上需要进一步加强，如材料的选取、焊接、产品结构优化等细节上需要深入。

• 吉利研究院空调组专家：

近年，汽车空调性能有较大提升，而随着节能减排压力的增大，轻量化、高效性将是未来技术发展的重点，新能源汽车空调技术也是目前大家努力的方向。

首先在轻量化方面，涉及到较多的主要是内部结构设计的调整以及材料的创新应用。如冷凝器方面目前较受关注的折叠管设计工艺，与之前拉伸的相比可以将扁管的壁厚做的更薄，然性能上却呈现较大提升。除了冷凝器外，压缩机乃至整个空调内部空间结构都在寻求更佳的解决方案，以做到在减轻重量、降低功耗的基础上，实现效率上的提升。

其次，新能源汽车尤其是电动汽车的发展对空调技术将是一个重要挑战。例如原来的压缩机是通过发动机运转驱动的，而在电动汽车上驱动方式改为电驱动。而冷凝器因为供暖方式的改变，使其功能与之前有所不同——制冷的时候要当冷凝器用、制热的时候要当蒸发器用，这就导致里面的结构布局等发生变化。不过挑战也意味着发展空间的的增大。

• 翰昂汽车零部件（上海）有限公司专家 

评判一个冷凝器好坏，核心要素是芯体尺寸，芯体越大换热面积越大，对空调系统的性能就越好。冷媒压降和空气压降也是冷凝器的主要参数，这与冷凝器芯体的各个子零件的冷媒流道和散热片的角度等有关系。此外，材料的好坏对冷凝器换热能力和强度亦有较大影响。

而在关键技术设计上，目前冷凝器以过冷式设计为主，此设计的优势是尽量使冷媒在进口的气态经过冷凝器换热之后转化为液态到出口，间接增强了蒸发器的换热性能。我们公司采用的是冷凝器支架直接与冷凝模块支架卡扣装配，不需要螺栓装配，减少成本而且装配速度更快。虽然目前冷凝器技术和制造水平已非常成熟，然仍存在较大提升空间，如减少结构变形、降低焊接泄漏率等。此外，随着节能减排压力增大，除了各个子零件的厚度减薄之外，在生产工艺方面有待改进，目前我们正在研究如何能减少焊剂。

• 上海爱斯达克汽车空调系统有限公司（原上海德尔福）专家

冷凝器目前所涉及的关键技术主要为扁管及翅片结构的设计优化、焊接技术及材料系统的开发确定保证焊接过程的可靠及使用过程的耐腐蚀。而判断冷凝器优劣的关键主要看其单位面积的换热性能和通风效果、可靠性、耐久性以及材料体系的耐腐蚀性能。

目前冷凝器设计制造工艺正在不断改进升级，如折叠管成型制造技术，这将是未来的一个主要技术趋势，在保证性能要求的前提下尽可能降低了材料重量，使复合多层材料应用在扁管上成为了可能，提高了焊接的可靠信及冷凝器的抗腐蚀性能。不过就目前来说，冷凝器还存在一定提升空间如：设计的进一步紧凑型、轻量化，扁管内部结构的优化，翅片上窗口几何结构的优化等。