上世紀初，一名印刷廠工程師把冷水注入到加熱盤管中，處理后由熱變冷的空氣從操作間不均勻地擴散開來，一臺現(xiàn)代意義上的中央空調由此誕生。二十多年后，這項技術來到中國，并被應用到中國福利會少年宮的前身——上海延安西路164號嘉道理大理石大廈中，從此，水機中央空調在國內的應用逐漸展開。

　　究竟什么是水機中央空調，它是指將冷媒冷卻或加熱后的循環(huán)水送至風機盤管等末端，由新風或混合風在末端將冷源或熱量送入指定區(qū)域實現(xiàn)制冷或制熱的中央空調系統(tǒng)。按照氣體壓縮原理，冷水機組的壓縮機形式分為容積型和速度型兩大技術路線。容積型壓縮機的代表是回轉式螺桿壓縮機，而速度型的代表則是離心式壓縮機。一臺空調要想制冷，需要通過壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器和節(jié)流閥四大組件實現(xiàn)冷媒的液態(tài)、氣態(tài)循環(huán)。壓縮機在冷媒循環(huán)中起壓縮冷媒氣體的作用，因此，被稱為制冷系統(tǒng)的心臟。

　　1964年，重慶通用敢為人先，國產第一臺離心機，在那個篳路藍縷的年代，拉開了自主研發(fā)的大幕。在此之前中國并不具備生產離心式冷水機組的核心部件——壓縮機的技術和能力。很長一段時間，國內都是從國外購買離心機組。這樣導致了中國的軍工、重工業(yè)往往在冷卻核心設備上，必須采購外資品牌，中國的軍工及重工業(yè)受制于國外設備的供應，難以自主發(fā)展。此外，在民用、商用水機中央空調市場，以外資為代表的四大家企業(yè)，也長期占據(jù)著中國市場絕大多數(shù)份額。

　　沒有核心技術，我國的水機中央空調行業(yè)發(fā)展步履維艱。美的在中央空調領域的發(fā)展正映射了這一段艱難的起步歷程。

　　1999年，美的樓宇科技的前身——美的中央空調成立。2004年，美的與重慶通用工業(yè)集團成立合資公司，依托重慶通用數(shù)十年在大型離心式冷水機組上的技術積累，相繼推出了許多具有戰(zhàn)略意義的離心式冷水機組新產品。在合資重組后，成立了重慶美的通用制冷設備公司，美的在水機中央空調領域也從重慶徹底走了出來，開始在全國市場開疆拓土。

　　雖然離心機領域的飛速成長，讓美的水機中央空調業(yè)務開始走上了快速發(fā)展之路，不過在21世紀初，占據(jù)國內市場半壁江山的仍然是外資代表的國際巨頭。

　　但水機中央空調產業(yè)終究還是崛起了，其中一個重要里程在于磁懸浮離心機組技術的突破。縱觀中央空調行業(yè)壓縮機的發(fā)展歷程，經歷了從活塞式(壓縮過程為往復運動振動較大)再到螺桿式(壓縮過程為螺桿旋轉嚙合冷量難以做大)最終到離心式(壓縮過程為葉輪高速旋轉壓縮、轉速高，冷量大)的過程。而磁懸浮離心壓縮機由于轉速很高，具備無摩擦、無油的特點，對壓縮機材料、氣動設計、磁懸浮變頻控制等要求極為嚴苛。為此，美的專門成立了一個100余名專業(yè)工程師組成的研發(fā)團隊，研發(fā)團隊涵蓋了電磁技術、電控傳感、變頻驅動、仿真算法、氣動流體、機械材料等15個專業(yè)，碩博占比達80%以上。

　　歷經5年的研究，在經歷了“無法懸浮”、“一碰就掉”、“高速失穩(wěn)”等多個階段性失敗之后，2019年，美的第一臺磁懸浮離心機問世。相比傳統(tǒng)采用齒輪增速的離心壓縮機，整個機組不再需要潤滑油對軸承進行潤滑，減少了設備的供油和回油等管路，同時運轉無摩擦能效更高。美的磁懸浮壓縮機的磁軸承采用了軸承、傳感器、備降軸承一體化集成設計，并以2萬次/秒的軸位置檢測系統(tǒng)，保證了磁軸承的運轉精度和穩(wěn)定，軸承位置精準度達到微米級別。從此，我國具備了自主研發(fā)和生產磁懸浮離心冷水機組核心部件的技術和能力。國產離心機真正開辟了新的紀元，而美的也給磁懸浮系列的離心機組取了一個中國化的名字——司南，以紀念中國水機中央空調這一里程碑技術的突破。

　　圖 2022 年上半年國產品牌離心機在國產品牌陣營占有率區(qū)間分布

　　圖/2022 年上半年離心機組主要品牌市場占有率對比

        國產品牌在技術研發(fā)和投入方面付出的努力進一步得到了市場的認可。根據(jù)《中央空調市場》發(fā)布的年度報告顯示，2015年，傳統(tǒng)四大外資的市場占有率有所下滑，而以美的為代表的國產品牌市場占有率快速提升。之后，2019年，國產品牌開始飛速發(fā)展。2021年，中國離心機產業(yè)迎來了一個里程碑式的事件——11月20日，美的樓宇科技當年離心機產銷量突破1000臺，總冷量超120萬冷噸。至此，水機中央空調領域的離心機正式打破外資企業(yè)的壟斷格局，也正式宣告了中國水機中央空調自主化的勝利。據(jù)《2022年1月-6月中國中央空調市場總結報告》統(tǒng)計，上半年，美的以高速的產品升級迭代，對中國應用場景和使用狀況良好適應性等優(yōu)勢，市占率超過10%，和約克、開利站在第一梯隊。國內市場，外資品牌的先發(fā)優(yōu)勢正在漸漸喪失。

　　水機中央空調自主品牌的崛起，對于行業(yè)來說意義非凡。

　　一是在維保成本大大降低。在磁懸浮變頻離心壓縮機等核心技術被少數(shù)國外企業(yè)所壟斷的年代，當設備發(fā)生故障之后，我們不得不依賴外資企業(yè)進行維修。周期長，成本高。當我們掌握起核心技術之后，降低了運行費用，延長了機組使用壽命，機組售后維護成本大幅降低。

　　二是為我國工農生產、基礎設施、建筑樓宇更好的能耗管理途徑。據(jù)統(tǒng)計，我國社會碳排放總量有近40%來自于建筑。美的磁懸浮變頻技術采用了雙陶瓷備降軸承和自發(fā)電控制模式，在保障長時間安全可靠運行的同時，與普通定頻離心機相比，節(jié)能率高達30%以上。特別是掌握了變頻控制技術之后，大大拓寬了機組運行范圍，單壓縮機制冷負荷可低至10%，讓機組可以適應更多樣的工作環(huán)境。在碳中和成為國家戰(zhàn)略的大背景下，樓宇科技的突破，能讓我們在建筑暖通系統(tǒng)中實現(xiàn)節(jié)能、降碳。

　　三是增加樓宇建筑的運行效率、降低運營成本。目前國內多地的新基建規(guī)劃都已出爐。水機中央空調作為新基建項目中暖通系統(tǒng)的核心，可以結合美的iBUILDING美的樓宇數(shù)字化平臺，實現(xiàn)對現(xiàn)有建筑或新建建筑的能源分析、能源升級和能源管理，協(xié)助用戶實現(xiàn)樓宇在整個生命周期內的最佳系統(tǒng)運行效率及成本效益。

　　四是可以推動冷水機組中國標準的誕生。目前，冷水機組的標準一直用美國制冷空調與供暖協(xié)會AHRI標準，一定程度上成為了國內品牌的制約。在冷水機組實現(xiàn)全面自主化后，我們已經具備了擁有自己標準的能力和條件，可以進一步打破外資對水機中央空調的壟斷格局。

　　中國水機中央空調的世紀突圍，也是中國制造的一次世紀突圍。未來，相信我們的芯片，我們的航空發(fā)動機，依舊也能在同一路徑下逐步走向成熟，完成國際領先的最后一步。

　　所有曾經蹣跚學步的嬰兒，最后也都會成為獨擋一面的大人。伴隨著產業(yè)一路成長的美的，正在以一種更自信的腳步，更堅定的步伐，調整著運營戰(zhàn)略。不久之后，美的也將發(fā)布水機賽道的新品牌、新產品、新平臺，重新定義水機行業(yè)的未來。