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(fā)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(xiàn)實畫面。
2024年，位于珠海的格力水機綠色智造產業(yè)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(tǒng)工業(yè)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。
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(xiàn)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(yōu)勢，使其在航天航空、軍工裝備、軌道交通等極端特殊環(huán)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(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)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(wěn)定懸浮在空中，實現(xiàn)無油、無摩擦、高速直驅運行，具有高效、低噪等突出優(yōu)勢。
磁懸浮離心冷水機組憑借其卓越的性能和高效節(jié)能的特點，成為了眾多大型建筑和工業(yè)項目的首選。然而，由于其涉及多學科交叉、多場耦合，各系統(tǒng)相互關聯(lián)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(fā)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(xié)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(yè)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(shù)國家掌握磁懸浮系統(tǒng)全套核心技術。
隨著中國節(jié)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(yè)加大對中國市場的投入。“老玩家”們憑借先入為主的優(yōu)勢建立了技術壁壘，給后來者的發(fā)展帶來了巨大挑戰(zhàn)。
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(xiàn)失穩(wěn)等問題一直困擾著行業(yè)。在這種艱難的環(huán)境中，創(chuàng)新和突破成為了發(fā)展的關鍵。
為此，格力研發(fā)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(yōu)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(fā)。彼時，國外巨頭正在攻克450冷噸技術。
2014年，格力研發(fā)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(yè)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(yè)技術門檻提升至新高度。
2022年，格力成功實現(xiàn)全球最小50冷噸磁懸浮壓縮機的產業(yè)化，再一次實現(xiàn)重大技術突破。
2024年，格力磁懸浮電機系統(tǒng)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。
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(fā)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(xiàn)50冷噸到1300冷噸全系列磁懸浮壓縮機產業(yè)化，是行業(yè)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(chuàng)新，一步一個腳印，攻克了浮不穩(wěn)、轉不穩(wěn)和停不穩(wěn)的技術難題，實現(xiàn)磁懸浮產業(yè)化開發(fā)。”格力技術專家表示，“這意味著格力跨越了無人區(qū)。”
據(jù)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(tǒng)技術、位移檢測系統(tǒng)技術、高速電機及驅動系統(tǒng)技術，真正引領空調行業(yè)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(fā)的多項核心技術，從節(jié)能、穩(wěn)定性、智能化等方面解決了行業(yè)中存在的“卡脖子”難題。
在高效節(jié)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(wěn)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(wěn)定性；智能控制方面，機組具有自適應調節(jié)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(chuàng)新，格力實現(xiàn)了-86℃至150℃溫區(qū)全覆蓋，能夠適應各種極端環(huán)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(tǒng)的全產業(yè)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(xiàn)“核心部件100%自研”的磁懸浮設備制造商。
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(wěn)定”特性，在多項指標上領跑同行：
一是精度高。相較于傳統(tǒng)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(wěn)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(wěn)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(yè)最高IE5能效標準，比傳統(tǒng)螺桿空壓機節(jié)電20%以上，為行業(yè)樹立了新標桿。在人民大會堂實測，比某國際大牌節(jié)能32%。深圳12號線地鐵，搭載國際領先的磁懸浮設備，年均節(jié)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(jié)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(shù)據(jù)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(tǒng)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(yōu)勢，格力磁懸浮離心機業(yè)務版圖覆蓋公共建筑、大型交通樞紐、工礦企業(yè)、大型場館、商業(yè)綜合體、數(shù)據(jù)中心、醫(yī)療機構等多個領域，為各類場所量身定制舒適、恒溫且節(jié)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(wěn)定性能保障車站順利通車，年節(jié)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(tǒng)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(jié)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(jié)能超40%……類似這樣的經典案例不勝枚舉。
有關業(yè)內專家測算指出，若將現(xiàn)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(jié)約電能14億度，綜合經濟效益節(jié)約13億元，新增產值超64億元。
依托完美質量管理模式優(yōu)勢，格力電器推出磁懸浮行業(yè)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(yè)產品質量和售后服務水平。
在2019年國際質量創(chuàng)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(tǒng)的研究與應用》項目位列其中，也是家電行業(yè)迄今唯一獲此殊榮的企業(yè)。
秉持自立自強、自主創(chuàng)新的發(fā)展理念，格力中央空調連續(xù)13年穩(wěn)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(xiàn)-86℃至150℃溫區(qū)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(yè)的領軍者，格力不僅在核心技術上實現(xiàn)自主創(chuàng)新突破，更通過戰(zhàn)略布局的持續(xù)優(yōu)化，構建起支撐國家新型工業(yè)化進程的產業(yè)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(zhàn)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(tǒng)節(jié)能領域的新質生產力。
珠海基地是全球最大的中央空調工廠，匯聚格力最新科技成果，全鏈自主、全棧自研。基地具備離心率、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(fā)生產能力，做到了核心零部件研發(fā)、生產自主可控。
珠海基地配備百余臺高精尖數(shù)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(fā)，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，珠海基地依托格力智能裝備和GMOM系統(tǒng)，自主設計4條壓縮機裝配線，通過回轉式AGV工作站實現(xiàn)自動化雙軸系旋轉，裝配車間全年保持恒溫22℃。
珠海基地以全棧數(shù)字化制造基地，打造透明數(shù)字化智能工廠。格力自主研發(fā)的數(shù)字孿生塔臺實現(xiàn)制造數(shù)字化，實時采集全方位數(shù)據(jù)，精準還原生產，輔助高效決策。
全棧智能制造管理系統(tǒng)GMOM與前端設計造型系統(tǒng)相連，將客戶需求轉化為工序任務并排產，實時監(jiān)控各環(huán)節(jié)，滿足定制化需求。
格力智能化立體庫則配合AGV實現(xiàn)物流數(shù)字化，保障交期。基地實現(xiàn)質量記錄數(shù)字化，應用多種檢測技術搭建質量數(shù)字化管控平臺，實現(xiàn)全鏈條可視管理，確保制造過程一致、可靠、可追溯。
此外，珠海基地是全程綠色化制造基地，達到綠色工業(yè)建筑最高等級評價標準。基地采用格力全球首創(chuàng)的光儲超柔空調系統(tǒng)，年均發(fā)電量十分可觀。自主設計的“高大空間環(huán)控系統(tǒng)”，減少碳排。GMOS樓宇智控系統(tǒng)，則可實現(xiàn)設備自動識別與高效互通；實驗室資源供應系統(tǒng)，實現(xiàn)節(jié)能20%以上。
創(chuàng)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(chuàng)新、挑戰(zhàn)、突破，不能墨守成規(guī)，敢于承擔社會責任，才能立于不敗之地。”
作為空調行業(yè)的領軍企業(yè)，格力積極響應國家“雙碳”目標，通過創(chuàng)新生態(tài)與國家戰(zhàn)略的深度融合，切實地服務于國、應用于民。
作為行業(yè)標準的積極推動者，格力聯(lián)合機械工業(yè)節(jié)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(yè)標準，推動磁懸浮離心機、磁懸浮電機等節(jié)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(fā)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(tǒng)被鑒定為“國際領先”，格力始終把創(chuàng)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(chuàng)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。
-米蘭·(milan)中國官方網站
