電熱管為主導(dǎo)

    新興材料蓬勃發(fā)展

    據(jù)了解，目前家電用電熱元件的種類(lèi)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(zhuān)家指出，目前，家電用電熱元件仍然以技術(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(lèi)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)單、機(jī)械強(qiáng)度高、熱效率高、安全可靠、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)發(fā)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，逐漸擴(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(hù)式中央空調(diào)專(zhuān)用的輔助加熱等。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)發(fā)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(kāi)始在家電領(lǐng)域嶄露頭角。新的發(fā)熱材料或發(fā)熱體的出現(xiàn)，帶動(dòng)新的電熱元件的技術(shù)發(fā)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出現(xiàn)。

    PTC電熱材料是一類(lèi)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，電阻隨溫度的升高而下降；從轉(zhuǎn)變溫度到設(shè)計(jì)最高溫度之前，電阻隨溫度的升高而顯著增長(zhǎng)，這就是PTC效應(yīng)。利用PTC效應(yīng)，根據(jù)不同的溫度系數(shù)，可以制造不同用途的PTC元件。PTC元件具有可靠性高、使用方便、安全、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)人告訴《電器》記者：“相對(duì)于電熱管行業(yè)，涉足PTC元件的企業(yè)并不是很多，盡管PTC的制造原理并不難，但是制造工藝卻比較難掌握，比如在PTC元件燒結(jié)的過(guò)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)品中采用的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，而普通暖風(fēng)機(jī)采購(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(guò)值得一提的是，PTC元件等新興加熱元件并不完美。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(lèi)發(fā)熱元件在生產(chǎn)過(guò)程中和組裝過(guò)程中陶瓷片中的鉛對(duì)人體有害程度是難以避免的，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(lái)也比較困難，極易污染土壤和水源。

    專(zhuān)家指出，PTC元件如果長(zhǎng)時(shí)間不能解決含鉛問(wèn)題，也將影響其未來(lái)的發(fā)展。而電熱膜也存在溫度不高，只能用于水加熱的問(wèn)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(zhuān)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(kāi)始出現(xiàn)，但是目前這些材料仍然無(wú)法完全代替電熱管等產(chǎn)品。“我仍然看好電熱管的未來(lái)�！�

    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，采用了特殊合金的發(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、升溫迅速，功率隨風(fēng)速而改變。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(wú)控溫裝置條件下的基本恒溫。這種產(chǎn)品已成為重點(diǎn)開(kāi)發(fā)和重點(diǎn)發(fā)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)的電輔助加熱功能。據(jù)了解，市場(chǎng)上的冷暖空調(diào)分為普通冷暖空調(diào)和輔助電加熱冷暖空調(diào)。當(dāng)室外溫度處于5℃以下時(shí)，由于普通冷暖空調(diào)的熱泵制熱效果會(huì)變差，因此空調(diào)廠商采用了電輔助加熱的方式解決。在過(guò)去，空調(diào)的電輔助加熱主要采用電熱管，并在電路上設(shè)計(jì)了溫控裝置和保護(hù)裝置。由于此類(lèi)產(chǎn)品的成熟和大量運(yùn)用，因此在空調(diào)電加熱行業(yè)中仍然占據(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)人告訴《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，一旦保護(hù)裝置失效，將具有很大的安全隱患�！�

    該負(fù)責(zé)人又稱(chēng)，由于PTC輔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(méi)有保護(hù)裝置，風(fēng)機(jī)也停機(jī)的情況下，也不會(huì)出現(xiàn)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(wèn)題。所以，目前PTC元件只在空調(diào)掛機(jī)中使用，在柜機(jī)中則仍然是以電熱管加熱。

    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)中的發(fā)展前景很廣闊，由于目前空調(diào)掛機(jī)設(shè)計(jì)得越來(lái)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，而采用了溫度不高的PTC元件，則可以較簡(jiǎn)單地解決這一難題。

    佘宏廣告訴記者，美的和海爾都已經(jīng)批量采用了PTC元件。也有業(yè)內(nèi)人士透露，格力從2005年就開(kāi)始試驗(yàn)將PTC元件作為電輔助加熱安裝到空調(diào)中，但是至今仍然采用電熱管作為電輔助加熱的主要材料。

    “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)造成一定的內(nèi)部損耗，增加了材料成本和制造成本，浪費(fèi)了寶貴的電能和材料，熱效率相對(duì)較低，不符合日益強(qiáng)烈的環(huán)保節(jié)能要求。”鎮(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(chēng)，目前有一種裸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)，采用了無(wú)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)熱絲加熱流動(dòng)的空氣，減少了熱傳導(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，可以彎曲成多種形狀，也可制造成組件，便于空調(diào)主機(jī)的直接安裝，可靠性高，安全性好。

     不過(guò)，裸露式電加熱器元件（器）的應(yīng)用范圍主要在風(fēng)道和窗機(jī)上，無(wú)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(wú)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(chēng)，隨著近幾年中國(guó)空調(diào)價(jià)格從當(dāng)初的3000元降到1000多元，對(duì)空調(diào)上游原材料的銷(xiāo)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(chēng)，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(guò)剩，因此向上游提出價(jià)格提升基本是不可能的事情。

    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(guò)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(lái)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(mén)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)用電熱元件的發(fā)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)仍然偏小，不能形成規(guī)模優(yōu)勢(shì)，而反觀空調(diào)企業(yè)則已經(jīng)形成一定集中度，因此電熱元件企業(yè)很難對(duì)價(jià)格掌控，不過(guò)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，其中主要采用電熱管，卷發(fā)器和直發(fā)器采用的PTC元件，而取暖器、暖風(fēng)機(jī)、浴霸等產(chǎn)品也有采用遠(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)非常多，電熱管本身技術(shù)難度也不高，因此想要在這個(gè)行業(yè)生存并不是一件容易的事情。”據(jù)寧波賽納電熱電器有限公司有關(guān)負(fù)責(zé)人告訴記者，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(kāi)始意識(shí)到，不管在國(guó)內(nèi)銷(xiāo)售還是出口，產(chǎn)品質(zhì)量是關(guān)鍵。特別是一旦采用了質(zhì)量不過(guò)關(guān)的電熱元件，很可能存在安全隱患。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(kāi)始自產(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�！�

    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(kāi)始了新品開(kāi)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)�結(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(guò)金屬基體傳遞，具有最高的熱交換能力，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)快速升溫和降溫，同時(shí)還可有效地使器具小型化。該電熱元件非常適合于無(wú)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)大面積均勻或不均勻發(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)單輕巧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，在冰箱中采用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2003年和2004年，冰箱中的電熱元件價(jià)格下降較快。目前冰箱企業(yè)主要采購(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(qián)。

    近年來(lái)，由于電熱水器倡導(dǎo)安全、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(chēng)，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殊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，水在受熱的情況下，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及時(shí)散發(fā)出去，引起局部高溫，將電熱元件損壞。特別是即熱式電熱水器，因電熱元件的能量不能及時(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(lái)的金圭特護(hù)加熱棒，解決了加熱棒結(jié)垢問(wèn)題。據(jù)杭州河合電器股份有限公司張亮介紹，采用了新涂層的電熱管，一方面不結(jié)水垢，另一方面具有更強(qiáng)的耐腐蝕性，可以減少原材料用量，降低成本，這也有效緩解了電熱水器用電熱管近幾年存在產(chǎn)能過(guò)剩的問(wèn)題。

    張亮還告訴《電器》記者，面對(duì)不斷上升的成本壓力，一方面企業(yè)自己努力消化，此外，也在積極開(kāi)發(fā)新品。滾筒洗衣機(jī)用電熱管也開(kāi)始被整機(jī)企業(yè)采用。這種產(chǎn)品由于技術(shù)要求高，產(chǎn)品較新穎，目前生產(chǎn)企業(yè)并不多。河合電器洗衣機(jī)用電熱管可以占公司產(chǎn)量的30%，熱水器占40%。

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