2021年美的集团研发投入120.1亿元，尤其是对基础科学加强投入，不断攻克“卡脖子”技术难题。2020年底以来，美的集团确立“科技领先、用户直达、数智驱动、全球突破”的全新战略主轴，持续加大在数字化、IoT化、全球突破和科技领先方面的投入，布局和投资新的前沿技术。

日前，在美的集团第27届科技月中荣获“科技明星”的两位研发专家——美的集团厨房和热水事业部流体固体实验室先行研究负责人汪耀东、美的集团微波和清洁事业部产品中心性能研究负责人司鹏正是其中的代表。

小型化：满足消费者对于高空间利用率提升的需求

在家电行业内，家电小型化的趋势始于2017年左右。在汪耀东看来，消费者对于高空间利用的效率提升的需求，带来了家电小型化的需求和趋势。

“家电小型化最大挑战在于产品体积缩小，相应地，产品的结构也就更加紧凑。”从流体力学的角度来，汪耀东以吸油烟机为例，当机身做得更加纤细时，就会带来流阻增加、流量减小、拢烟效果变差、噪声变大等问题。

“因此，这需要采取一些创新的结构设计来降低流动阻力损失。”汪耀东举例，比如传统欧式烟机为了实现拢烟效果，一般较为厚重，用户做饭时很容易磕碰头部，“我们就根据对厨房空气污染物扩散流动的机理进行研究，结合PIV流场可视化试验，总结了不同因素影响下的油烟扩散规律，最终提出了美的新型的顶侧双吸的概念。”汪耀东团队把传统欧式烟机的厚度从520毫米，缩短到了380毫米，解决了用户易磕碰的痛点，顶侧双吸的结构设计不仅可以提升负压拢烟区域面积，而且有效减少35%以上流动阻力损失。“在相同风量下，噪声就会降低，同时吸烟效果得到了提升。”

在司鹏看来，家电小型化的趋势推动了家电行业对研发的重视。以美的为例，美的集团近五年研发投入超过500亿元，攻克了部分“卡脖子”的技术性难题。

同时，家电小型化对家电产品内部各个核心器件以及电子元器件提出了较高的挑战。“在家电做小的同时还要满足性能的要求，这样推动研究人员掌握除专业知识外，制造工艺、模具等跨领域的知识。”司鹏说。

舒适健康：结合使用场景研发创新

燃气热水器的噪声问题一直是用户痛点，也是行业的难题。从用户痛点来看，燃气热水器的使用场景一般都是深夜和早晨，噪声可能会影响家人与邻居的正常休息。有数据显示，关于噪声的投诉占比高达50%以上。“从行业来看，因为缺乏系统性的研究方法以及有效的噪声控制技术，燃气热水器的整体噪声水平在55分贝以上，满负荷使用时可达60分贝，因此研发新一代的燃气热水器迫在眉睫。”汪耀东说。

汪耀东介绍，从底层机理研究出发，涉及多个学科领域，如流体力学、固体力学、传热学、声学等，从系统工程的角度综合分析了燃气热水器整机各个组成子系统之间的耦合关系。汪耀东团队建立燃气热水器整机的数值仿真计算模型，涵盖了燃气热水器的多个子系统，包括风机系统、燃烧室系统、换热系统和流路系统等。基于美的集团HPC高性能仿真平台的强大算力进行了数值仿真分析，通过对燃气热水器整机流场特性和声传播路径的分析，创新性地提出了顶部上进风的方式，颠覆了燃气热水器传统的背部进风方式，在行业首创仿生双腮静音系统，结合声学超材料、风机直流变频技术、整机一体化密封机身、航天级吸音棉、高频硅胶密封结构，“使得整机的噪声水平可以降低八个分贝，达到了一级静音水平，使得燃气热水器进入了静音时代。”

对于微蒸烤产品而言，除了舒适安全之外，健康营养也成为消费者的重要考察维度。

“从大汽蒸到无氧蒸，实现从简单蒸熟到营养健康的迭代升级。”司鹏介绍，2018年，美的推出大汽蒸系列产品，可以实现食物表面蛋白质快速变性锁鲜，减少营养流失。“比如美的特色的五段蒸鱼法，用户在家里用我们的产品，就可以还原五星大厨蒸鱼的味道。”去年迭代出的无氧蒸技术，则实现了行业最快56秒排氧和90%以上的营养素保留率。在传统蒸技艺的基础上，通过控制每一个蒸汽分子的运动轨迹，快速将腔体内的氧气排出，避免食物中的酶与氧气发生化学反应导致营养素氧化损失，实现花青素、维生素、多酚等营养元素的保留率高达90%以上。

【记者】许宁宁