慧正資訊，日前，家电制造商美的集团，开发的涂覆石墨烯超薄涂层的空调换热器翅片，实现了换热器翅片防腐性能与换热效率兼顾，大幅提升空调可靠性、服役寿命以及节能长效性。据悉，石墨烯黑金翅片在耐腐蚀性、节能性、健康性方面有了质的飞跃，可以显著延长空调的服役周期。

空調主要通過傳遞熱量來控制溫度，而換熱器翅片是空調的主要散熱部件，通過增大散熱面積實現熱量的快速傳遞，然而翅片的腐蝕會顯著降低傳熱效率，特別是在一些島嶼和沿海地區，日照、濕度越大，翅片的壽命就越短。減少腐蝕的其中一種解決方案是增加散熱片上塗層的厚度，但同時散熱片的導熱性能會降低，增加運行的能耗。

空調長期使用後性能易衰減，一直是空調行業無法突破的難題。其中最容易導致空調性能下降的問題之一就是換熱器翅片的耐候性不足。

家电制造商美的空调团队利用了高质量薄层石墨烯的防腐蚀、高导热、抗菌性能的这项应用，也刊登在今年5月的Nature（《自然》）期刊中。《Making leaps towards sustainable air conditioning》说明了美的空调的相关技术成果。文章詳細介紹了“石墨烯超薄塗層技術”的創新性表現。該項技術可提升空調主要部件——換熱器翅片的極端耐候性、抗老化能力和耐腐蝕性，並帶來更高效的熱量交換效率。

換熱器是空調系統的核心部件，不僅負責熱量傳遞與溫度調節，更是確保空調高效穩定運行的關鍵所在。然而，換熱器的工作環境相當複雜，常面臨著腐蝕與老化的挑戰。例如大氣環境中的主要汙染源——工業排放中的二氧化碳、硫化物、氮氧化物，機動車尾氣等酸性物質，以及高溫、高濕、鹽霧等氣候環境，甚至包括紫外線等光輻射，對于換熱器都會産生腐蝕和老化影響。據COLMO對用戶實際安裝案例的跟進觀察研究顯示，即使不直接暴露在陽光下，換熱器翅片也會承受將近1/6的光輻射汙染腐蝕。

在明確塗層失效機理爲光照、腐蝕介質、水分等多因素交互作用後，COLMO從技術創新的角度破局。

研究團隊基于塗層失效機理及壽命評估模型，開發了全新的塗層鋁箔評價方法，通過塗層設計及石墨烯添加，突破性的實現了防腐性能及導熱性能的兼顧，使熱擴散系數提升31%，老化後耐蝕性提升至原來的5倍。

石墨烯黑金翅片擁有石墨烯塗層。在室外端，該技術能夠抵禦強烈的酸性腐蝕威脅，實現20-50年的長效耐腐蝕。實驗顯示，在240小時紫外線燈直接暴曬和72小時中性鹽霧環境暴露下，石墨烯黑金翅片僅有不到0.02%面積出現腐蝕情況，其耐腐蝕性能遠超傳統材料。

不僅如此，石墨烯塗層具有高熱量傳導性及高親水性，能夠使空調實現更高效的熱量交換效率。實驗顯示，相較傳統空調翅片，COLMO石墨烯黑金翅片導熱率提升31%，親水性提升92.5%，使得空調在運行過程中更加省電，同時保持高效的熱交換性能。這一關鍵技術的産業化應用，不僅延長了空調的使用壽命，減少了運行中的碳排放，還有效減少了因金屬腐蝕造成的資源浪費和環境汙染；該技術突破無疑將有力推動空調行業朝著更加健康、更加長效、更加低碳的方向發展。

在室內端，石墨烯黑金翅片也展現出強大的自潔性能。其高親水性使得蒸發器內的雜質能夠隨著冷凝水滑落排出，有效減少細菌和黴菌的繁殖，保持室內空氣清新。

該研究成果通過Intertek加速測試認證，相當于特殊環境中20年以上的使用壽命，可以顯著延長空調的服役周期。

根据慧正資訊的了解，2024年3月，这种创新涂层已经在多款高端空调産品中得到应用，并正式推向中国和全球的空调市场。首次搭载了石墨烯黑金翅片技术的柜挂空调是COLMO睿极空调系列挂机/柜机。采用了专利石墨烯涂层翅片技术，进一步杜绝油污残留，高效拦截油烟，30秒就能急速降温。6月18日，由中国轻工业联合会主持，由瞿金平院士以及中国家用电器协会、中国家用电器研究院、上海交通大学、西安交通大学、浙江大学、北京建筑大学的專家学者组成的评估委员对“空调换热器用石墨烯改性防腐涂层制备关键技术与应用”进行了技术认定，经过项目汇报、專家质询、專家评议等环节，该技术均达到国际领先水平。

根據美的集團披露的2024年半年報，美的通過“空調換熱器用石墨烯改性防腐塗層制備關鍵技術與應用”項目，開發的高性能換熱器用石墨烯改性塗層既能提升塗層防腐能力和導熱性能，還能提高抗光照老化性能，實現長效節能。