我国家电用零部件及原材料标准体系研究

李鹏　阚安福　沙露　李珊珊

1.中国家用电器研究院　北京　100037；2.西安庆安制冷设备股份有限公司　陕西西安　710077

1　研究背景

家用电器用零部件及原材料（以下简称：家电用零部件）行业是为家用电器整机提供配套、服务的行业。家电整机产品与零部件在产业链中是上下游关系，存在明显的双向共生特征。没有强大的家电整机生产拉动，不可能有高水平的家电用零部件企业，反之，没有高水平的家电用零部件行业技术，也不可能有竞争力强的家电整机制造业。历史事实说明，高水平的家电用零部件，对家电整机产品的升级起到至关重要作用。如：2008年《房间空气调节器能效限定值及能效等级》标准的发布实施，引发了各大制冷压缩机企业对高效压缩机的开发，压缩机等级由N5级跨到N3等级以上，使得同期国内销售的家用空调器能效比由2.8提升到3.0，平均单台空调耗电量降低150W/h。以2009～2010年国内高于1亿台空调的产销量，在夏季用电高峰期，每小时节约电能超过150亿瓦。再如，空调系统低温（尤其是-20℃之下的低温采暖工况）制热效果差是一项行业难题，2016年5月国务院办公厅发布《关于促进建材工业稳增长调结构增效益的指导意见》，大力支持“煤改气”、“煤改电”改造，集中使用清洁能源。我国制冷压缩机行业开发的三缸双级变容压缩机技术为北方广大地区解决冬季清洁供暖难题提供了有效的解决方案，超低温制热系列产品实现了经济效益和社会效益的双赢。

目前，我国标准化事业进入了一个新的历史发展阶段，标准化已经成为国家治理体系的重要组成和治理能力现代化的重要标志。按照国务院经济会议的部署要求，大力提高标准供给质量和水平，增加标准的有效供给，以标准化结构性改革支撑和服务供给侧结构性改革。充分发挥“标准化+”的催化效应、引领效应和门槛效应，推动了家用电器领域标准化工作。家用电器行业的转型升级，离不开高水平家电用零部件的支撑。因此，研究并提出新形势下家电用零部件标准体系，将能够引领行业健康发展、引领企业技术创新方向、提升产品技术水平，增加高端家电比重，实现中国家电行业由制造大国成为制造强国的伟大转变。

2　研究的目的和范围

本文通过调研国内外产业基本情况，梳理家电用零部件行业技术、标准现状，对比国内外家电用零部件标准的主要差异，分析得出对家电整机质量提升的重点零部件及原材料，并通过世界技术发展趋势，提出新的家电领域关键零部件及原材料标准体系框架。

家电用零部件承担着家电整机60%～70%的制造量，决定着家电整机的可靠性和稳定性，对上下游相关产业有显著的带动作用。鉴于家用电器产品中的主要零部件、原材料的技术管理和标准管理涉及多个行业领域，故本文的研究主要是在家用电器整机和家用电器领域标准体系的基础上，对主要家用电器用关键零部件和材料进行分析研究。主要涵盖有：电动类（包括：压缩机、电动机、牵引器、电磁阀等）、电热类（包括：加热管、加热丝、PTC等）、控制类（包括：控制器、温控器等）、传感类（包括：力、热、光、电、磁、气、味、敏、时间、语言、位置、图像等类传感器）、过滤类（包括：空气滤芯、净水滤芯等）、材料（包括：抗菌材料、绝缘材料、保温材料、制冷剂、油品等）、智能模块等产品门类。

3　家电及零部件产业基本情况分析

3.1　国内外家电产业发展现状

目前，处于成熟期的中国家用电器产业既有数量规模，又有品质保证，为占领国内、国际市场奠定了坚实的基础。但我们也应清醒地认识到，虽然中国的家用电器产品在制造规模和制造能力上具有较强的优势，但产品优势偏重于中低端产品，在高端产品制造方面甚至处于劣势。本项目通过2016～2017年公开信息及项目工作组成员提供的资料，推总得到表1。从表1数据可以初步得到如下结论：与国际领先水平相比，中国家用电器产品还存在着品牌与技术尚待突破、核心技术不足等差距；中国家用电器企业也尚未从追随者转型为世界家电业的领导者。

相关资料显示，在当前500多种主要工业品中，中国有220多种产量居世界第一。但在世界品牌百强中，中国只有华为、联想两个品牌入围。中国的家电企业并没有一家入围。从全球市场来看，中国已经成为“世界工厂”。但也毋庸讳言，虽然在全世界都能看到“Made in China”的产品，但是，还缺乏叫得响的中国品牌，尤其是中国名牌。这与长期以来，中国家电企业的核心竞争力缺乏，自主创新能力和专业技术缺失不无关系。

图1　按标准用途分布比例图

图2　中国标准与国外标准水平对比图

表1　国内外家电产业概况表

图3　家电用零部件标准体系模型图

图4　家电用零部件标准体系框架图

3.2　家电技术发展趋势

本项目在研究过程中，对相关资料和文献进行汇总整理，总结了家电产品技术发展趋势。

3.2.1家电产品制造技术发展趋势

资源配套向全球产业链高端升级，推动绿色制造改造升级；坚持工业化和信息化深度融合，利用网络化、数字化、智能化等技术，推动互联网、物联网、云计算、大数据等技术与现代家电制造业相结合。

3.2.2家电产品技术发展趋势

（1）提高能源效率，增加空气能、太阳能等绿色能源在家电领域的应用；

（2）加强有害物质控制、淘汰ODS物质；提升绿色设计水平，提升资源利用效率水平和绿色材料使用比例；

（3）提高家电拆解，再利用比例，实现资源可持续；

（4）提高运用大数据的能力，发展传感技术、智能识别技术和人机交互技术，提高家电产品的智能化水平；

（5）不断提高产品质量和可靠性；

（6）通过远程故障智能诊断，实现家电故障信息远程自动报告或在线检测；

（7）开展新型保温材料、密封材料、抗菌材料、阻尼降噪材料、净化芯材、易清洁材料、涂层技术、外观材料、绿色包装材料的应用研究，实现科学用材、系统优化，提高产品性能和档次。

由于家电用零部件的技术水平、产品质量和供应能力对家用电器行业至关重要，国家业务主管部门、家电行业管理机构对家电用零部件及主要材料的发展十分重视。在《中国家用电器工业“十三五”发展指导意见》中明确中国家用电器行业在“十三五”规划期间要突破的核心技术有智能化、变频控制、新材料、关键零部件、节能环保、新能源应用、可靠性等方面。这些关系家电产品升级的技术需要家电用零部件的新产品、新技术相应升级和发展。

3.3　中国家电用零部件产业基本情况

3.3.1概况

在研究过程中，我们搜集整理了15个类别家用电器产品共计239项零部件的技术水平、制造水平、质量水平资料，并与国外企业的情况进行了对比，结果如表2。

通过对表2进行分类汇总分析，我们得到如下结论：50%左右的中国家电用零部件的水平与国外企业的水平相当，有35%左右的中国家电用零部件的水平超过了国外企业的水平，约有5%左右的零部件水平低于国外企业。但从产品属性分析可以发现，零部件水平相当或高于国外水平的，大家电比例远远大于小家电。其中，空调、冰箱、洗衣机三种大家电产品的零部件水平最高，干衣机、电压力锅、空气净化器三项产品的零部件水平偏低。

通过大量数据分析研究表明，通过技术引进、技术改造和自主创新，大批量制造技术不断升级，我国部分家电产品制造技术已居国际领先水平。同时，受大规模制造技术的支撑，中低端零部件产品的产量占据国际市场的绝对份额，成本控制能力显著提升，对国内家用电器产品参与国际竞争形成强有力的支撑。

但是，研究也发现了我国在关键零部件方面有如下不足：

（1）在变频控制核心技术方面依然处于短板。变频控制策略和算法、变频器用智能功率模块（IPM）、显示模组用CPU处理器、显示模组用显示屏等软、硬件核心技术仍然掌握在国外企业手中，这些软件技术和核心硬件国内仍然依赖于国外品牌。

（2）家电智能化的传感器技术相对国外有差距。高精尖传感器绝大部分仍处于跟随国外技术的状态，即使有传感解决方案，但由于缺乏产业化的支持，诸多技术还停留在实验室原型样机阶段（例如气味传感器）；传感器设计技术、可靠性技术尚未真正突破，人才和设备力量薄弱；生产装备和工艺需要进一步提升精度并优化生产工艺流程。

（3）高端产品技术不领先。如：欧、美等公司在无油离心式压缩机领域、变容量涡旋压缩机领域走在了国际前列；同时掌握的具有更高性能的小型变频涡旋式压缩机设计和制造技术；变频空调器压缩机的电机的设计和工艺制造技术、永磁体等材料技术等方面继续保持了领先的地位。

4　家电用零部件标准现状

本文在研究过程中，共搜集整理了15个类别家用电器产品零部件共计564项国际、国内标准资料，在经过统计后与国际标准进行了初步对比，结果如表3。

由表3可见，家电用零部件564项标准中，国标数量占到77%，行标数量占到11%，国标、行标的数量共计占比达到88%，是中国家电用零部件标准的主要组成部分。

除采用国标、行标外，空调器、豆浆机、榨汁机和电磁灶四类产品的零部件还采用了13项IEC标准，空调器、洗碗机、吸油烟机、豆浆机、榨汁机和电磁灶六类产品的零部件还采用了17项外国标准。中国企业主动直接采用国外先进标准的比例为3%。

表2　中国家电用零部件发展概况

表3　家电用主要零部件标准概况表

家电用零部件的564项标准中技术要求类标准、测试类标准是中国家电用零部件标准的主要组成部分。其中：技术要求类标准数量占到51%，测试类标准数量占到31%，这两类标准数量共计达到82%。以收集到的标准资料为依据，用于安全、可靠性、环保的专用标准占比不大，分别为10%、2%和1%。干衣机、豆浆机、电磁灶三类产品的零部件没有制订专用的安全标准；空调器、冰箱、净水器三类产品的零部件制订有专项的可靠性标准。

由图1可见，家电用零部件的564项标准中材料类标准、电动类标准数量分别占到41%、20%，另有20%的标准归为其他用途（这是用途分类需进一步细化的佐证）。

以收集到的标准资料为依据，用于控制、传感的专用标准占比不大，分别为12%、2%。

由图2可见 ，中国家电用零部件的564项标准中92%与国际标准水平相当。

以收集到的标准资料为依据，冰箱、洗衣机、干衣机、榨汁机和净水机等类产品的零部件部分标准达到较为先进水平，而空调、冰箱、洗碗机、吸油烟机四类产品零部件则有部分标准与国际标准水平相比处于较为落后的位置。

5　搭建我国家电零部件和原材料标准体系新框架

目前，中国家电用零部件行业已经制订了一系列产品标准，但是体现家电用零部件可靠性、舒适性、环保、测试等方面本质特征的通用性标准不全，规范、明确家电用零部件智能化的标准缺失；部份类别产品之间的标准协调性差，市场采标率低。疏理家电用零部件的现状，并对家电用零部件标准化工作、标准体系及各类标准水平进行研究，是改变这种状况的重要抓手。

以构建完善的中国家电用零部件标准化工作体系为目标，结合家电及关键零部件、原材料行业发展和技术现状，本文认为在新标准体系框架中，要综合考虑反映家电用零部件的技术属性、产品属性和关键部件属性。同时要符合市场需要、便于运行管理；保障产品安全、促进技术发展；接轨国际体系、承接家电标准体系。

5.1　标准体系模型

结合中国家用电器标准体系框架和轻工标准体系，兼顾家电用零部件产品分类、家电产品技术方向等因素，我们搭建了三个维度零部件标准体系参考模型，如图3所示。

其中：

——关键部件和材料（X轴）；

——产品分类（Y轴）；

——技术分类（Z轴）。

5.2　标准体系框架

如图4所示。我国家电用关键零部件和原材料新标准体系框架建立在标准体系模型的基础上，对家电用零部件和原材料领域在标准层面上重新进行整合。相对于原体系框架，最大的变化是在按产品分类的基础上，加入了按部件性质分类和技术发展方向的分类。该体系框架具有结构合理、重点突出，同时兼顾轻工标准体系的相关要求等特点。

5.3　标准分类

为衔接配合轻工行业标准体系框架，新标准体系框架分为：中、小、系列三个类别。

——中类：将原有按整机产品属性分类调整为按技术领域属性分类。具体为：01安全、02性能、03可靠、04智能、05舒适……99其他；

——小类：将原有按整机零部件属性分类调整为按零部件在整机中的功能属性分类。具体为：01电动部件、02电热部件、03控制部件、04传感部件、05过滤部件、06主要材料……99其他；

——系列：按零部件产品属性分类。具体详见图4框架的第4层。

6　小结

本文在收集整理大量家电用零部件和原材料资料及文献的基础上，分析了家电用零部件和原材料的基本情况，并在梳理家电用零部件标准现状的基础上，通过分析整合，建立标准体系模型，搭建了我国家电零部件和原材料标准体系新框架。相对于原标准体系框架，新标准体系增加了按部件性质和技术发展方向的二维分类。该体系框架具有结构合理、重点突出，同时兼顾轻工标准体系的相关要求等特点。符合市场需要、便于运行管理；保障产品安全、促进技术发展；接轨家电领域新标准体系。该体系框架将为家电行业健康发展、指导企业技术创新方向、提升产品技术水平指出了方向，从而助力中国家电行业由制造大国成为制造强国的伟大转变。