散熱器技術(shù)真的已經(jīng)成熟了？

　　汽車散熱器又稱水箱，是汽車?yán)鋮s系統(tǒng)中不可或缺的一個(gè)部分。其功用是散發(fā)熱量，降低發(fā)動(dòng)機(jī)工作溫度，保證其能正常高效的工作。作為一項(xiàng)傳統(tǒng)產(chǎn)品，散熱器目前的技術(shù)已經(jīng)能夠滿足整車廠的需求，不少人士認(rèn)為此方面技術(shù)已經(jīng)相對成熟和完善。然據(jù)了解，與發(fā)動(dòng)機(jī)其它部件相比，散熱器技術(shù)發(fā)展還相對較落后。尤其是隨著節(jié)能減排政策的加嚴(yán)以及新能源車的推廣加快，這對散熱器的設(shè)計(jì)及技術(shù)提出更高要求。

　　節(jié)能減排大趨下性能有待提升

　　散熱器在我國已發(fā)展多年，屬于比較傳統(tǒng)的技術(shù)，目前國內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)眾多，產(chǎn)品參差不齊。至于產(chǎn)品優(yōu)劣之間的差異比較，格朗吉斯研發(fā)人員HOUSE表示，主要由三個(gè)關(guān)鍵因素來衡定：散熱性能、重量和體積(輕量化)，使用年限(可靠性)。

　　排放標(biāo)準(zhǔn)的提高，致使發(fā)動(dòng)機(jī)對于散熱器的散熱性能提出更高要求，如為了減少NOX排放，需要優(yōu)化噴油正時(shí)，這會(huì)增加發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油熱負(fù)荷;另外，越來越多的消費(fèi)者追求動(dòng)感駕駛樂趣，這促使發(fā)動(dòng)機(jī)功率的不斷提升，從而致使散熱量也逐步增加;在新能源車方面，燃料電池車熱負(fù)荷非常大。在燃料電池系統(tǒng)中，大約有50%的能量轉(zhuǎn)換成熱量被水散發(fā)到大氣中去，與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)33%左右的熱負(fù)荷相比，對散熱器的散熱能力提出了更高的要求……這些都需要高性能散熱器來輔助。散熱性能的好壞對發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和可靠性都有很大的影響。

　　除減排外，節(jié)能與油耗達(dá)標(biāo)也成為各車企面臨的嚴(yán)峻問題，而輕量化成為主要解決方案之一，發(fā)動(dòng)機(jī)小型化已成趨勢，這就要求包括散熱器在內(nèi)的各配件降低自身重量。不過對于發(fā)動(dòng)機(jī)小型化是否會(huì)促使散熱器體積的縮小，富奧偉世通熱交換系統(tǒng)有限公司技術(shù)部部長時(shí)華表示，“這是不成正比的，發(fā)動(dòng)機(jī)小型化反而要求散熱器的性能要不斷提升。”

　　在可靠性上，浙江銀輪轎車鋁油冷器事業(yè)部總經(jīng)理兼監(jiān)事會(huì)主席馮宗會(huì)表示，“現(xiàn)今主機(jī)廠對散熱器使用壽命提出越來越高的要求，其中材料的匹配和產(chǎn)品的設(shè)計(jì)構(gòu)造對其影響較大。”

　　在節(jié)能減排政策下，高性能、輕量化、低成本將成為散熱器的發(fā)展所趨，這將會(huì)引來新一輪的技術(shù)和產(chǎn)品變革。

　　“要滿足這三點(diǎn)要求，材料的選擇至關(guān)重要，目前市場上的材料主要以鋁為主，未來亦有可能會(huì)有新材料來替代。”中國汽車工業(yè)協(xié)會(huì)車用散熱器委員會(huì)秘書長王鐘柱表示。

　　所用材料的發(fā)展

　　由于銅具有傳熱性能好、抗腐蝕能力強(qiáng)、具有足夠的強(qiáng)度、有良好的釬焊性能、易于加工成型及好的經(jīng)濟(jì)性，最初散熱器行業(yè)一直以銅及銅合金作為制造散熱器的主要材料。隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，銅材的消耗量日益增加。對于散熱器行業(yè)來說，材料問題已成為亟待解決的問題。而鋁制散熱器具有質(zhì)量輕、散熱性能高、原材料成本低、可靠性好等優(yōu)點(diǎn)，自20世紀(jì)80年代中期，逐漸取代銅散熱器，在轎車上得到廣泛使用。在20年的發(fā)展過程中，管壁日趨薄，整體器件也越來越輕，散熱效率要求也逐步得以提高，從而滿足低成本高效率的市場要求。

　　然鋁制散熱器也有其弊端存在，馮宗會(huì)表示，目前在耐高溫、耐腐蝕性、高強(qiáng)度方面鋁散熱器的性能還有待提高。王鐘柱秘書長則認(rèn)為，耐高溫方面目前問題倒不是很大，耐高壓高強(qiáng)度方面亟待提高。上海貝洱熱系統(tǒng)有限公司技術(shù)主管潘云仙指出，與銅相比，鋁的確有不足之處，但我們要看一個(gè)產(chǎn)品的整體性價(jià)比，總體來講，鋁的優(yōu)勢遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于劣勢。

　　目前，一些新材料也正逐步被研發(fā)。奧克里奇國家實(shí)驗(yàn)室之前曾開發(fā)出一種獨(dú)特的石墨泡沫材料，這種石墨泡沫材料密度為0.2～0.6g/cm3，導(dǎo)熱率為40～187W/m.K。且因?yàn)榕菽瓰榉涓C狀的網(wǎng)形結(jié)構(gòu)，接觸表面積很大，可以極大提高傳熱系數(shù)。此外，一些工程塑料也逐漸用在散熱器上不涉及換熱的部件，常見的是用增強(qiáng)尼龍66(加人玻璃纖維的尼龍66)注塑加工成散熱器的水室，散熱器芯體與水室之間不用釬焊，用機(jī)械方式進(jìn)行裝配。然對于未來是否有其它非金屬材料如高分子復(fù)合材料可以用于散熱器散熱部件的制造現(xiàn)在還不可知，不過首先該材料本身需要有較好的導(dǎo)熱性能，另外從結(jié)構(gòu)上也需要比較大的調(diào)整。目前，可以從國外一些資料看到發(fā)泡材料制作的散熱器的研究，采用納米流體作為內(nèi)部換熱介質(zhì)。

　　國內(nèi)外技術(shù)差距縮小

　　“之前我們的技術(shù)主要是拷貝的，然目前我們已經(jīng)有自己的研發(fā)隊(duì)伍，可以自主研發(fā)。”馮總會(huì)自豪地說，“目前我們已經(jīng)加大技術(shù)投入和人才培養(yǎng)，并不斷引進(jìn)經(jīng)驗(yàn)豐富的國際化人才，技術(shù)跟外資企業(yè)基本相差不大，經(jīng)過不懈的努力，現(xiàn)今已與福特、奔馳、通用等車企配套。”

　　王鐘柱亦表示，“目前國內(nèi)散熱器生產(chǎn)企業(yè)眾多，國內(nèi)外的技術(shù)差距正逐步縮小。不過配套領(lǐng)域多以外資品牌為主，民營企業(yè)多供應(yīng)于售后或出口，在國外的市場倒發(fā)展不錯(cuò)，但國內(nèi)整車企業(yè)固有的供應(yīng)鏈體系很難打破。”

　　不過對于目前存在的差距，以上兩位均指出，在生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化和自動(dòng)化方面民營與國外還有一定差距，另外，新能源車的配套和技術(shù)研發(fā)上，外資品牌比較有優(yōu)勢。

　　而對于整車廠來講，固有的理念依然認(rèn)為在技術(shù)和質(zhì)量方面，外資品牌相對較為領(lǐng)先。因此，民營企業(yè)未來要進(jìn)入配套體系，阻力依然較大。

　　技術(shù)探討與合作

　　雖然目前散熱器技術(shù)上相對比較成熟，國內(nèi)外企業(yè)差距縮小，但距離畢竟還存在。這些具體的差異表現(xiàn)在哪里?面對汽車節(jié)能減排大趨勢和新能源車的發(fā)展，各企業(yè)如何在現(xiàn)有的技術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)行提升，滿足現(xiàn)實(shí)發(fā)展所需?針對此，熱交換器鋁材領(lǐng)先供應(yīng)商——格朗吉斯鋁業(yè)(上海)有限公司，以其在行業(yè)的地位和獨(dú)有的觀察，近期進(jìn)行了一項(xiàng)散熱器技術(shù)差異化的測試研究。該研究根據(jù)精密的調(diào)研，特選擇12款不同型號(hào)的散熱器，對其散熱量、耐熱疲勞、耐振動(dòng)、防腐蝕等性能以及尺寸、重量、設(shè)計(jì)構(gòu)造等方面進(jìn)行了微觀測量和研究，為行業(yè)提供差異化及價(jià)值性參考。

　　項(xiàng)目負(fù)責(zé)人HOUSE告知記者，之前這類研究很少，作為供應(yīng)鏈的上游，我們一方面想通過研究加深對散熱器技術(shù)的了解，以推進(jìn)產(chǎn)品和技術(shù)創(chuàng)新。同時(shí)更希望將此研究結(jié)果分享給我們的下游散熱器企業(yè)，讓他們從細(xì)分化的數(shù)據(jù)中找到自己的差距，進(jìn)而提升技術(shù)實(shí)力。

　　據(jù)了解，格朗吉斯每2年都會(huì)舉辦大型的散熱器相關(guān)技術(shù)研討會(huì)，為國內(nèi)外企業(yè)提供技術(shù)交流平臺(tái)，今年的10月份亦將會(huì)在成都舉辦這樣的盛會(huì)，圍繞散熱器目前的技術(shù)現(xiàn)狀和未來發(fā)展展開探討，同時(shí)在會(huì)上分享之前的測試研究報(bào)告。

　　無論是外資還是民營企業(yè)，在散熱器技術(shù)上雖然有一定的熟稔度，然勢必要跟上整車快速發(fā)展的步伐，不斷的拓展和提高。市場不需要老成持重，傳統(tǒng)的技術(shù)更需要去跨越和提高，而相互了解、相互促進(jìn)未嘗不是促進(jìn)技術(shù)革新的有利途徑。