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深度剖析格力打破磁懸浮壓縮機國外壟斷,底氣來自對自主創新的堅守!

深度剖析格力打破磁懸浮壓縮機國外壟斷,底氣來自對自主創新的堅守!

2025/9/12 15:14:02

直徑不到10厘米的轉軸懸浮在半空中,以每分鐘2萬轉的速度高速旋轉,與周圍部件保持不到頭發絲百分之一的間隙——這不是科幻電影場景,而是格力磁懸浮離心壓縮機每天都在工作的現實畫面。

2024年,位于珠海的格力水機綠色智造產業基地正式投產,這里年產離心、螺桿壓縮機10000臺,大型水機3000臺。站在整潔的車間里,幾乎聽不到傳統工業生產線震耳欲聾的噪音,只有細微的機器運轉聲。

高度自動化的生產線正日夜不停地制造著全球制冷量最大的1300冷噸磁懸浮壓縮機。這個重量級產品代表著中國在高端制造領域的最新突破。

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磁懸浮壓縮機打破國外技術壟斷

磁懸浮技術的核心原理是利用電磁力將被控對象懸浮在空中,從而實現無接觸、無摩擦的運動。這一技術具有超高轉速、超高能量密度、永無機械磨損等顯著優勢,使其在航天航空、軍工裝備、軌道交通等極端特殊環境中成為唯一可選的高端軸承技術。

磁懸浮技術的研究最早始于磁懸浮列車,其起源可以追溯到20世紀初。隨著現代工業的飛速發展,上世紀90年代以后,科學家們開始研究將磁懸浮技術應用于制冷壓縮機。

在中央空調領域,磁懸浮制冷壓縮機利用電磁力將轉軸穩定懸浮在空中,實現無油、無摩擦、高速直驅運行,具有高效、低噪等突出優勢。

磁懸浮離心冷水機組憑借其卓越的性能和高效節能的特點,成為了眾多大型建筑和工業項目的首選。然而,由于其涉及多學科交叉、多場耦合,各系統相互關聯且復雜,使得技術突破面臨重重困難。

2003年1月,麥克維爾空調公司在美國正式向全球發布了世界上第一臺采用磁懸浮離心式壓縮機的冷水機組,并順利通過美國制冷空調與供暖協會認證,這標志著磁懸浮離心冷水機組正式登上歷史舞臺。

此后,制冷和空調設備行業開始進入磁懸浮新時代。然而,在很長時期內,只有美國、法國、丹麥等少數國家掌握磁懸浮系統全套核心技術。

隨著中國節能減排政策的推進力度不斷加大,市場對磁懸浮空調的需求井噴,吸引了世界各大磁懸浮生產企業加大對中國市場的投入?!袄贤婕摇眰儜{借先入為主的優勢建立了技術壁壘,給后來者的發展帶來了巨大挑戰。

特別是在大冷量應用場景,強擾動下轉軸懸浮的精度難保證、易出現失穩等問題一直困擾著行業。在這種艱難的環境中,創新和突破成為了發展的關鍵。

為此,格力研發團隊投入大量時間精力,從基礎理論研究入手,深入分析電磁原理等,通過優化設計和改進工藝,成功攻克技術壁壘。

2010年,格力開始進行磁懸浮離心制冷壓縮機的研發。彼時,國外巨頭正在攻克450冷噸技術。

2014年,格力研發出了1000冷噸磁懸浮制冷壓縮機及機組,填補了大冷量磁懸浮離心制冷壓縮機的空白,打破了國外企業在磁懸浮領域核心技術的壟斷局面。

2019年,格力再次突破磁懸浮壓縮機冷量范圍,全球最大單體磁懸浮壓縮機橫空出世,其單機冷量高達1300冷噸,將行業技術門檻提升至新高度。

2022年,格力成功實現全球最小50冷噸磁懸浮壓縮機的產業化,再一次實現重大技術突破。

2024年,格力磁懸浮電機系統被中國電工技術學會鑒定為“國際領先”,成為格力第46項國際領先技術。

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如今,格力掌握了高精度磁懸浮軸承設計及控制技術、大功率高效永磁電機設計及驅動技術、高可靠保護軸承設計及異常斷電自發電技術等七大核心技術,全面保證磁懸浮技術領先性。

目前,格力已實現50冷噸到1300冷噸全系列磁懸浮壓縮機產業化,是行業內冷量范圍最寬、產品系列最全、型號最豐富的空調廠家。此外,格力還推出80-225冷量超寬冷量范圍的集成式磁懸浮壓縮機。

“格力始終堅持自主創新,一步一個腳印,攻克了浮不穩、轉不穩和停不穩的技術難題,實現磁懸浮產業化開發。”格力技術專家表示,“這意味著格力跨越了無人區?!?/p>

據介紹,格力磁懸浮所有核心部件100%自研、自產、自檢、自銷,自主攻克了磁懸浮軸承系統技術、位移檢測系統技術、高速電機及驅動系統技術,真正引領空調行業走向大冷量時代。

其中,格力王牌產品——CCE系列磁懸浮變頻離心式冷水機組,便搭載了格力電器100%自主研發的多項核心技術,從節能、穩定性、智能化等方面解決了行業中存在的“卡脖子”難題。

在高效節能方面,該系列機組使用高速永磁同步電機,直驅葉輪、磁懸浮軸承、雙級壓縮補氣、四象限變頻等技術,大大提高了機組的運行效率與運行壽命;在穩定可靠方面,機組結構精簡,磁懸浮軸承控制精度達2微米,軸承無油運行,無需維護,極大提高了運行穩定性;智能控制方面,機組具有自適應調節技術,采用便捷高效的智能控制,具有全面的安全保護。

通過技術創新,格力實現了-86℃至150℃溫區全覆蓋,能夠適應各種極端環境條件,為全球用戶提供可靠的空調解決方案。

如今的格力形成磁懸浮壓縮機、變頻器、控制系統的全產業鏈自主可控能力。這種垂直整合模式,提升了格力在全球磁懸浮技術領域的地位,格力由此成為全球唯一實現“核心部件100%自研”的磁懸浮設備制造商。

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全球10萬多個大型工程首選

格力的磁懸浮壓縮機不僅在制冷量上遙遙領先,而且具備“高精度,高能效,高穩定”特性,在多項指標上領跑同行:

一是精度高。相較于傳統機組,格力磁懸浮壓縮機的懸浮精度控制在0.5微米以內。

二是特穩定。格力磁懸浮壓縮機能經得起極端測試,轉子全速跌落幾百次照樣穩定運行。其電機及變頻器效率提升至97%,維護成本降低80%,機組壽命延長至30年。

三是控溫準。格力磁懸浮壓縮機溫度控制在±0.5℃范圍,做到了手術室級別的精準控溫。

四是交付快。同行平均交付時間為45天,而格力做到了15天極速交付,僅是同行的1/3。

五是靈活強。分體式的機組單臺冷量范圍大,可以適應各種大型供冷需求場所。集成式的機組因為尺寸小,方便轉運,非常適用于空間受限的改造項目。

六是定制化。單臺磁懸浮離心機可滿足1000㎡~30000㎡的制冷需求,可定制化滿足客戶制冷需求。

七是極省電。格力磁懸浮電機能效遠超行業最高IE5能效標準,比傳統螺桿空壓機節電20%以上,為行業樹立了新標桿。在人民大會堂實測,比某國際大牌節能32%。深圳12號線地鐵,搭載國際領先的磁懸浮設備,年均節省電費達1500萬元以上。

八是覆蓋廣。如今,格力中央空調覆蓋全國37個城市的200多條地鐵線路,無論是北上廣深等超一線城市,還是蘭州貴陽等省會城市,隨處可見格力的身影。同時,格力守護著30座大型機場、130多座鐵路樞紐。僅電費,每年能為國家節省百億以上。

九是場景多。格力磁懸浮壓縮機不僅適合辦公樓、酒店、購物中心等大型建筑,而且適合高熱密度的場合,例如數據服務中心、精密制造車間等。

另外,格力磁懸浮壓縮機采用四合一深度集成設計,將磁懸浮壓縮機、軸承控制器、變頻器和主控器四合一深度集成設計,壓縮機體積減小60%以上。機組本身尺寸設計緊湊,多系統機型可以進行拆分,單個模塊可直接采用3T貨梯運輸,能夠輕松通過1.2m 寬通道,大大降低轉運難度,縮短工程周期。

憑借領先的技術優勢,格力磁懸浮離心機業務版圖覆蓋公共建筑、大型交通樞紐、工礦企業、大型場館、商業綜合體、數據中心、醫療機構等多個領域,為各類場所量身定制舒適、恒溫且節能的空調解決方案。

以亞洲最大鐵路樞紐北京豐臺站為例,它是國內首座“頂層高鐵、地面普鐵、地下地鐵”的立體交通樞紐,而格力是其冷水機組的獨家供應商。8臺磁懸浮離心機以穩定性能保障車站順利通車,年節電量達820萬千瓦時,相當于減少標準煤燃燒3280噸。

在臺北小巨蛋2024年改造工程中,格力機組以IPLV11.6的能效比,使空調系統年運行費用降低40%;安徽淮北市政府3萬平方米的辦公大樓,將國外品牌中央空調更換為格力磁懸浮變頻離心式冷水機組后,每日電費從1萬元降至3700元,每年節約電費220多萬元,投資回收期僅2.3年;廣州市委大院工程使用格力磁懸浮離心機組后,節能超40%……類似這樣的經典案例不勝枚舉。

有關業內專家測算指出,若將現有15%建筑的空調主機改造為格力磁懸浮變頻離心式冷水機組,每年可節約電能14億度,綜合經濟效益節約13億元,新增產值超64億元。

依托完美質量管理模式優勢,格力電器推出磁懸浮行業售后最高標準——“整機5年、壓縮機10年”免費包修服務活動,再次革新中央空調行業產品質量和售后服務水平。

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在2019年國際質量創新大賽中,中國憑借5個獲獎項目成為當屆獲獎最多的國家,格力電器的《高精度磁懸浮系統的研究與應用》項目位列其中,也是家電行業迄今唯一獲此殊榮的企業。

秉持自立自強、自主創新的發展理念,格力中央空調連續13年穩居市場占有率首位。格力在中央空調領域擁有37項“國際領先”核心技術,實現-86℃至150℃溫區全覆蓋,服務全球超過10萬項大型工程。

打造全球最大中央空調基地

作為中央空調行業的領軍者,格力不僅在核心技術上實現自主創新突破,更通過戰略布局的持續優化,構建起支撐國家新型工業化進程的產業基石。

格力在珠海、長沙、合肥構建的三大水機基地,形成了“黃金三角”的戰略布局,其中珠海綠色智造基地,集高科技、高質量、高效能于一體,成為中央空調與系統節能領域的新質生產力。

珠?;厥侨蜃畲蟮闹醒肟照{工廠,匯聚格力最新科技成果,全鏈自主、全棧自研?;鼐邆潆x心率、螺桿兩大系列壓縮機設計、制造及檢測能力,以及高速永磁電機等關鍵部件全鏈自主研發生產能力,做到了核心零部件研發、生產自主可控。

珠海基地配備百余臺高精尖數控加工中心,其柔性全自動加工線由格力智能裝備自主研發,可全天候無人自動運行;其離心機葉輪等核心零部件加工精度達1微米,產品性能卓越。

為了滿足精密裝配需求,珠?;匾劳懈窳χ悄苎b備和GMOM系統,自主設計4條壓縮機裝配線,通過回轉式AGV工作站實現自動化雙軸系旋轉,裝配車間全年保持恒溫22℃。

珠?;匾匀珬底只圃旎?,打造透明數字化智能工廠。格力自主研發的數字孿生塔臺實現制造數字化,實時采集全方位數據,精準還原生產,輔助高效決策。

全棧智能制造管理系統GMOM與前端設計造型系統相連,將客戶需求轉化為工序任務并排產,實時監控各環節,滿足定制化需求。

格力智能化立體庫則配合AGV實現物流數字化,保障交期。基地實現質量記錄數字化,應用多種檢測技術搭建質量數字化管控平臺,實現全鏈條可視管理,確保制造過程一致、可靠、可追溯。

此外,珠?;厥侨叹G色化制造基地,達到綠色工業建筑最高等級評價標準。基地采用格力全球首創的光儲超柔空調系統,年均發電量十分可觀。自主設計的“高大空間環控系統”,減少碳排。GMOS樓宇智控系統,則可實現設備自動識別與高效互通;實驗室資源供應系統,實現節能20%以上。

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創新驅動,與國同行

格力電器董事長董明珠強調,“新質生產力就是要創新、挑戰、突破,不能墨守成規,敢于承擔社會責任,才能立于不敗之地。”

作為空調行業的領軍企業,格力積極響應國家“雙碳”目標,通過創新生態與國家戰略的深度融合,切實地服務于國、應用于民。

作為行業標準的積極推動者,格力聯合機械工業節能與資源利用中心、上海電器科學研究所共同建設磁懸浮行業標準,推動磁懸浮離心機、磁懸浮電機等節能裝備升級。

從2010年開啟磁懸浮技術研究之路,到2014年率先打破國外技術壟斷、研發出世界上首臺1000冷噸磁懸浮離心機組,再到2024年磁懸浮電機系統被鑒定為“國際領先”,格力始終把創新的主動權牢牢掌握在自己手中。

在磁懸浮的道路上,格力走過了不平凡的十五年。格力在磁懸浮領域的突圍之路,是中國制造邁向自主創新的縮影,也為中國制造的新質生產力蹚出了一條格力路徑。


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唐楠
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