一款出口巴基斯坦的3匹变频柜机开发

马玉奇，郭军港，王星元，张盼盼，孟兆菊

（青岛海尔空调器有限总公司，青岛 266101）

1 引言

巴基斯坦国名意为 “圣洁的土地”、“清真之国”，位于南亚次大陆西北部，南濒阿拉伯海，东接印度，东北邻中华人民共和国，西北与阿富汗交界，西邻伊朗，海岸线长980公里。占据南亚、中东和中亚十字路口位置，具有十分重要的地缘政治区位。2018年人口2.08亿，是世界第六人口大国。95%以上的居民信奉伊斯兰教，是一个多民族伊斯兰国家。南部属热带气候，其余属亚热带气候。南部湿热，受季风影响，雨季较长；北部地区干燥寒冷，有的地方终年积雪。年平均气温27℃。首都伊斯兰堡，前首都卡拉奇是最大城市。

巴基斯坦是亚洲新兴市场，按照购买力平价计算，巴基斯坦是世界上第25大经济体。农业是巴国的经济支柱产业，整体经济处于轻工业开发出口阶段，最大的工业部门是棉纺织业。进口产品主要是石油及相关制品，国内能源供应不足，传统上主要通过进口昂贵的石油和天然气来保证火力发电，电力短缺问题突出，拉闸限电的情况时有发生，给企业的正常生产和人民的日常生活带来很大影响，严重制约了该国的经济增长［1-2］。

巴基斯坦作为我国的 “全天候”战略伙伴和中国西出的重要出口，是 “21世纪海上丝绸之路”的重要节点。2015年4月20日中巴两国发表联合声明提出，双方将以中巴经济走廊建设为中心，以瓜达尔港、交通基础设施、能源、产业合作为重点，形成 “1＋4”合作布局，实现合作共赢和共同发展。这条位于丝绸之路经济带和21世纪海上丝绸之路交汇处，北起新疆喀什、南至巴基斯坦瓜达尔港的走廊，是一条包括公里、铁路、油气和光缆通道在内的贸易走廊，是 “一带一路”的重要组成部分。中巴经济走廊项目将打通从喀什到瓜达尔港的铁路和公路通道，这将为中国与中西亚的贸易往来带来便利。中国是巴基斯坦第二大贸易伙伴，巴基斯坦是中国在南亚地区的第二大贸易伙伴和最大的投资目的地［3-5］。

由于巴基斯坦气候炎热，结合经济发展预期，形成强劲空调产品的市场需求。目前巴基斯坦对于空调的消费正处于快速增长时期。目前其空调市场（容量目前约60～70万套／年）是亚洲除中、日、印度之外容量最大，最具增长潜力的空调市场。其中，空调产品主要来自进口，特别是从中国的空调产品和OEM占相当大的份额。

海尔空调从走出国门的第一天起就确定了自己的品牌战略，奉行 “先难后易”的市场战略：即先集中力量主攻发达国家市场，经历了世界上最严格的考验，在那里树立起品牌信誉和形象，提高自身的技术水平及产品的适应能力，同时通过市场细分，锁定缝隙产品，满足用户不被关注的需求，获得市场份额。然后再转向其他国家与市场。海尔空调在巴基斯坦当地拉合尔建有自己的工厂，基于本土化研发、生产和销售的 “三位一体”策略，海尔空调已经连续11年稳居巴基斯坦市场第一。其中，海尔变频空调占据整体市场60%的份额，为行业占比最高。2015年以欧盟帝樽为基本型的24K变频柜机在巴基斯坦当地销售取得不错的反响，树立了海尔高端柜机的品牌形象［6-8］。

从以上巴基斯坦地理气候、经济发展水平、频繁停电的运行条件、空调市场发展趋势、结合一带一路战略的海尔品牌定位等方面开发一款频繁停电导致电压不稳情况下质量可靠、成本有竞争力、高温制冷运行用户体验好的变频柜机推向巴基斯坦以期满足当地差异化的市场需求是非常有必要的。

图1 拟开发机型内机外观

2 产品开发要求与思路

2.1 市场需求调研

经过与巴基斯坦当地产品经理及客户的调研交流，选择图1所示的 “烟花三月”外观的内销72变频三级能效柜机作为基本型，开发适合当地差异化要求的3匹变频柜机，其具有以下特点：一体化面板，无腰线设计，LED触控显示屏，PMV舒适控制系统，15米超远距离大风量远距离送风。左右两侧遥控器收纳结构，方便寻找遥控器。

2.2 性能参数要求

因巴基斯坦当地无性能标准和能效要求，内控按照制冷／热量不低于标称制冷／热量95%，制冷／热功率不超过标称功率105%来执行。其中制冷量标称7200W，制冷功率标称2380W，制热量标称9150W，制热功率标称3260W。

2.3 与内销机型的要求主要差异点

（1）不带电辅热。（2）不带联机管，联机线，由当地的经销商或客户进行安装，故其要求带铜螺母以便扩管后安装。（3）冷凝器后部安装塑料护网。（4）外机出风栅要求为万字型。（5）截止阀罩为一体式阀罩。 （6）电压为230V／50HZ。 （7）出于防腐需求，蒸发器和冷凝器铝箔采用金箔。（8）前面板右上角丝印 “DC INVERTER”。

2.4 整体开发思路

因巴基斯坦运行环境和使用环境与国内存在差异，且首次出口方形变频柜机，为提高可靠性和质量水平，以及创造好的用户体验，主要采取了以下的措施来保证：

（1）尽量借用目前已经技术成熟且在各区域市场上质量反馈良好的部件，如压缩机、电脑板、电机等。

（2）生产客户样机发巴基斯坦各地进行用户体验和实际运行环境的模拟。提前暴露出相关问题进行整改。

（3）整合质量、线体、供应链、供应商、市场等各方资源，共同为本次开发机型顺利出货提供保障。

（4）排查之前存在的内销问题点是否已解决到位，之前出口机型的问题雷区逐一排查确保不重复发生。

（5）排查之前当地柜机和挂机其他型号出现过的问题，确保之前当地出过的问题不在此机型上重复出现。

（6）落实当地用户使用习惯和差异化需求，在设计时提前考虑技术方案并进行有关验证确保无问题加以满足。

3 样机制作测试及调整优化

（1）压缩机及冷媒选择：本机型采用三菱电机双转子压缩机TNB220，振动小，噪音低，已在内销市场应用多年，质量可靠稳定。冷媒采用R410A；

（2）室内蒸发器：采用19＋19的2排38根Φ7发卡管蒸发器，散热片片宽21.65mm，涨后管板间距387mm，涨后片距1.4mm，蒸发器采用7＋7＋8＋8＋8的五进五出的斜插管 “Z”字形分流方式。

（3）室外冷凝器：采用15＋15的2排32根Φ7冷凝器。涨后管板间宽度800mm，采用4＋4＋4＋4＋4＋4每2路汇合再各走2根发卡管的分流方式。

按照上述系统配置制作样机，并对压缩机频率、内外电机转速、过热度等进行配置优化，得到各工况的测试数据如表1所示：

表1 样机测试数据

测试数据显示，样机性能满足企划要求。

4 设计及生产调整优化

因为是海尔空调方形变频柜机首次出口，加之郑州线体也是第一次出口空调，各方都比较谨慎。调动了各方极大的资源，包括口碑、线体 （甚至请胶州线体工艺同事现场加以指导以及向海外帝樽合肥线体的全流程保障先进做法进行取经）、海外市场、开发、供应商、供应链等，也投入了很多的时间和精力加以保障，各方参与提前进行问题评审和措施研究。主要的调整和优化措施如下：

（1）之前内机采用的交流电机是按照国内220V／50HZ进行设计开发，其电压适用范围为220～230V，巴基斯坦当地电压为230V／50HZ，为稳妥起见，对230V电压进行性能、温升、掉转测试，符合要求。可用在230V环境下。

（2）室外电机采用直流电机，客户反馈巴基斯坦是个电力资源极度紧缺的国家，一天内停电10个小时，断电20多次是常态。市场上供电电网AC输入电压波动范围大致为：130～265V。为了应对巴基斯坦地区特殊的电压情况，无论是直流电机本体还是整机电脑板开关电源都作出优化，这样作为空调整机才能将出现故障的风险降到最小。整改措施：直流电机采用宽电压标准 （IPM功率芯片高压由之前的DC400V增加至DC600V），提高电机的高压耐冲击度；内机电脑板去18V稳压管，改为1815稳压块。

（3）巴基斯坦虽然属于T1工况国家，但其部分区域最高气温可能达到53℃以上，针对这种情况，通过更改之前内销EE中制冷高温下限流比例及外环温频率系数提升高温工况下的制冷能力：其中对40～50℃的制冷限流比例由之前内销的70%提高到85%，而对＞50℃的制冷限流比例由之前内销的50%提高到75%。对应的制冷外环温最大频率由之前的67Hz提高至70 Hz。并按照产品经理要求的室内29／19℃，室外46／24℃模拟当地实际使用环境，其制冷强力风速模式下放频制冷量由5009W提升到6000W，而对外机转速由800r／min提高到900r／min，排气保护温度点提升，制冷限流比例完全放开至100%，相电流保护值由13A改为15A等措施时制冷强力模式下放频制冷量仅提高至 6713W，电流达到 16.17A，排气温度98.8℃，说明制冷量提高幅度不大，且带来很大的电控和压缩机故障风险，稳妥起见最终采用仅更改限流比例的方案。并对更改限流比例后的外机压缩机模块板温升进行布置热电偶测试，在模块板安全范围之内。

（4）巴基斯坦当地要求变频机型制冷时即将达到设定温度时需有降频过程，不允许直接停机，针对上述差异化的需求对室内30℃，室外35℃，设定20℃不同风速下进行模拟测试，除强力风速外，均有明显的降频过程，经排查为内销为提高强力风速下的制冷制热效果，程序中增加：强力风速模式下在室内外工况对应EE中频率的基础上强行增加10Hz，将程序中此条BUG去掉，更改程序前后的测试曲线如图2所示：从图中可以看出修改程序后有明显的降频过程和低频运行阶段。

（5）相比内销母本由220V改为230V，对应力和震动重新进行了测试，发现230V时震动应力跳频点果然不同于220V，其跳频点为：10Hz，11Hz，56Hz，57Hz，58Hz。EE中对上述震动应力超标的频率加以跳频处理，增强系统运行安全可靠性。

（6）由于市场要求不带电辅热，如果内电控方案直接借用内销，会造成在低于0摄氏度情况下，开启制热功能时，电加热插片上会有电输出，带来很大的安全隐患，把内电脑板上对应的电辅热继电器和插片都去掉，从而消除上述安全隐患。并将显示膜片上对应显示屏的 “HEATER”处做不透光处理。

（7）内外包装箱上增加100%铜管的声明以迎合当地市场营销，为便于当地售后检修内外箱体盖上增加英文故障代码表。

（8）为防老鼠和小动物进入外机电器箱体，采用改模后的电器箱体，截止阀处采用挡板将截止阀缺口封死。

（9）当地夏季湿热环境下，机器运行时，外机电器箱体盖钣金的温度和室外环温会存在一定的温差，导致凝结水聚集在电控上盖内部，室外电脑板遇水会发生烧坏现象。将电控箱体盖钣金内侧增加毛毡。

（10）之前的内销机型显示窗和前门板之间通过热熔的方式连接，因为存在缝隙，导致EMC试验测试时静电起痕项目将显示屏打坏，经过与线体的交互方案以及试验验证，采用图3所示的按键位置打硅胶，其余缝隙位置用植绒布贴合密封的方法加以解决。既满足了试验测试要求，又降低了产线工人工作的强度和难度，提高了生产效率。

图2 修改强力程序前后的制冷达温模拟测试曲线对比图

图3 显示窗和前门板缝隙处理示意图

（11）对内机的后护板点焊毛刺进行打磨处理，并备份开新的铆接模进一步提高后护板精细化。

5 市场反响与展望

经过前期大量的市场调研论证、方案调整优化、以及实验模拟等相关工作，该款3匹方形变频柜机于2017年8月推向巴基斯坦市场，由于提前对当地的差异化需求提前进行研究并加以针对性的技术方案论证和应用验证，经对用户使用情况跟踪，暂无问题反馈。另外巴基斯坦工业基础较为薄弱，政府设置了高达70%的整机进口关税来保护当地工业发展，因此当地产品经理和客户迫切希望能散件出货由巴基斯坦海尔当地工厂加工扩大销量。通过以上机型的开发，可见在事先调研当地差异化的市场特点和消费者心理需求，开发出的产品一经推出即可取得良好的市场反响。而且本着“先难后易”的市场战略和调动各方资源共同为好的用户体验献计献策，就可以交付出质量稳定可靠、精细化程度高的产品。继续研究以卡拉奇为代表的沿海受盐害影响的地区的空调产品防腐设计和开发新的冷媒如R32柜机空调是下一步研究的重点和方向。