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制冷剂发展历程、现状及未来趋势

发布时间：2020-02-27    阅读：次

一
 
 
 
 
 
 
全球制冷剂发展历程及趋势
 

 

1、制冷剂及基本要求

制冷剂，又称雪种、制冷工质、冷媒，相当于空调和冰箱的血液，是一种在制冷系统中不断循环并通过其本身的状态变化以实现制冷的工作物质。制冷剂选择的基本要求需要综合考虑热力学、物理化学方面、安全性、经济性及环保性等方面，具体如下：

表1-1 制冷剂基本要求

序号

方面

具体要求

1

热力学方面

合适的沸点

临界温度要高、凝固温度要低
具有适宜的工作压力， (Pk/Po)小
汽化潜热大
绝热指数小些

2

物理化学方面

粘度尽可能小
热导率要求高
热化学稳定性好，
良好的电绝缘性。

3

安全性

在工作温度范围内不燃烧、不爆炸。

无毒或低毒，相对安全性好
易检漏

4

经济

价格低廉、易得

5

环保性

对臭氧层没有破坏作用；
对全球变暖影响小

2、全球制冷剂发展历程

至今制冷剂已发展有四代产品。第一代制冷剂对臭氧层的破坏最大，全球已经淘汰使用；;第二代制冷剂对臭氧层破坏较小，在欧美国家已淘汰，在我国应用广泛，目前也处在淘汰期间；;第三代产品对臭氧层无破坏，但是对气候的制暖效应较强，在国外应用广泛，处于淘汰初期；;第四代制冷剂主要指HFOs制冷剂，代表产品包括R1234ze和R1234yf，两类制冷剂兼备卓越的性能与环保性受到广泛关注并被成功应用，但是制作成本较高，目前尚未进入规模化应用。

表1-2 四代制冷剂产品基本情况 

3、全球制冷剂发展趋势

①三代HFCs制冷剂淘汰进程将逐渐开始
第三代制冷剂是HFCs(氢氟烃)，凭借着优秀的能效和环保特性，自推出后在空调、制冷、发泡等行业得到了迅速且广泛的应用。但是近年来，全球变暖的危害成为焦点，被《京都议定书》列为六种温室气体来源之一的HFCs也逐渐成为众矢之的。随着HCFCs的淘汰，HFCs的消耗量急剧增加，其对全球变暖造成的危害得到全世界的高度关注。
2016年10月15日《蒙特利尔议定书》第28次缔约方大会上，通过了关于削减氢氟碳化物的修正案。修正案规定：发达国家应在其2011年至2013年HFCs使用量平均值基础上，自2019年起削减HFCs的消费和生产，到2036年后将HFCs使用量削减至其基准值15%以内;发展中国家应在其2020年至2022年HFCs使用量平均值的基础上，2024年冻结削减HFCs的消费和生产，自2029年开始削减，到2045年后将HFCs使用量削减至其基准值20%以内。经各方同意部分发达国家可以自2020年开始削减，部分发展中国家如印度、巴基斯坦、伊拉克等可自2028年开始冻结，2032年起开始削减。
2017年7月，欧洲议会批准了旨在削减用于暖通、空调和制冷领域的氢氟碳化物(HFCs)的《蒙特利尔议定书》基加利修正案。基加利修正案生效日期为2019年1月1日。截止2018年年底，中国尚未批准加入基加利修正案。

②欧美国家将大力推广第四代环保制冷剂
节能环保制冷剂是指不含氟利昂、不破坏臭氧层、无温室效应、可与常用制冷剂润滑油兼容的制冷工质。第四代制冷剂HFOs拥有零ODP(臭氧层消耗潜值)和极低的GWP值(全球变暖潜值)，被认为是未来可替代HFCs的新一代制冷剂之一。第四代HFO-1234yf制冷剂是美国霍尼韦尔与杜邦公司共同开发的环保型制冷剂，目前受到欧美市场大力推广使用。
二
 
 
 
 
 
 
中国制冷剂发展现状与未来趋势

 

1、中国制冷剂发展现状

①代制冷剂HCFCs在中国产量已大幅消减并逐步退出市场
第二代制冷剂是用于取代CFCs的HCFCs(氢氯氟烃)，最具代表性的产品为R22。发达国家已经淘汰HCFCs的使用，但是我国建筑空调和冷冻藏用制冷剂中R22产品长期占据主导地位。由于臭氧层破坏和全球变暖的重要影响，《蒙特利尔议定书》对R22制冷剂的禁用期限做出了明确的规定。根据规定，我国必须在2030年完成生产量与消费量的淘汰，其中到2015年削减10%，到2025年削减67.5%，2030-2040年除保留少量(大概2.5%)维修用途外将实现全面淘汰。
我国早在2013年就相应《蒙特利尔议定书》的削减目标，对R22等HCFCs的生产和消费实施配额制，并设置了高额的产能准入门槛，制冷用HCFCs配额从2013年的30.8万吨逐步削减至2015年的27.4万吨，经过三年多配额管理，我国第二代制冷核心产品R22已经累计削减20%产能，这标志着中国为实现《蒙特利尔协定书》在2015年削减含氢氯氟烃(HCFCs)生产基线水平10%的履约目标，正式进入HCFCs生产淘汰的实质性履约阶段。

②目前第三代制冷剂仍是中国主流制冷剂
2019年，我国R22生产配额再次削减，根据生态环保部规划，2020年将进一步削减到基准的35%，在需求基本稳定的情况下，供需将愈发紧张。东岳集团拥有国内最大的R22制冷剂产能22万吨，也是2019年国内R22最大配额的企业，制冷剂用途R22生产配额为7.86万吨；;巨化股份旗下的浙江衢化氟化学有限公司R22产能为11万吨，2019年公司获得制冷剂用途R22的生产配额为5.75万吨，仅次于东岳集团。随着HCFCs的淘汰进程，第三代HFCs制冷剂正在逐渐成为主流。
根据2016年10月15日《蒙特利尔议定书》第28次缔约方大会中关于削减氢氟碳化物的修正案中规定，发展中国家应在其2020年至2022年HFCs使用量平均值的基础上，2024年冻结削减HFCs的消费和生产，自2029年开始削减，到2045年后将HFCs使用量削减至其基准值20%以内。则预计在2025年以前，第三代制冷剂仍将是中国制冷行业、制冷设备制冷剂的主要选择。
③中国企业已拥有第四代制冷剂生产能力，但应用并未推广
随着全球逐步推广第四代制冷剂，中国也将逐步加入第四代制冷剂生产、应用中。当前国际化工巨头科慕、霍尼韦尔、阿科玛已经加速了在国内建厂的步伐，国内企业中拥有第四代制冷剂产能的只有巨化和三爱富。其中，巨化为霍尼韦尔代工，三爱富为科慕代工。

2、中国制冷剂应用趋势

①HFOs和自然工质制冷剂将是中国制冷剂未来的发展方向
在制冷剂低GWP标准的趋势下，低GWP含氟替代品开发将加快，而其中HFOs和自然工质制冷剂是未来的发展方向。

表1-3 低GWP含氟替代品

表1-4 制冷行业低GWP替代品选择

②新领域对制冷剂有着大量的潜在需求，重点是冷链市场
   制冷剂主要应用在制冷设备上(如冷水机，真空冷冻干燥机，低温冰箱，冷柜，低温恒温槽等)，随着社会发展、人民生活水平提高，制冷剂其使用的领域，场合也越来越广泛。根据制冷设备的性能和用途，可以将制冷设备应用于以下领域：
（1）冷链行业
食品的保鲜，食品的冷加工，冷藏储存，冷藏运输，每个环节都需要相应的制冷设备。如食品冷加工装置，冷库，冷柜，食品展示柜，电冰箱等。
（2）医疗行业
制冷设备在医疗行业也起着重要的作用。如果药品的保存，疫苗的保存。拓纷生产的真空冷冻干燥机也被用来制作血干，皮干等。
（3）化工行业
首先一些特殊的化工原料需要在恒温的环境下储存，就需要储存在冷库里面；;化工行业的化工反应釜在发生化学反应的时候会产生热量，为保证产品质量需要让反应釜在一定的温度下正常工作，这时候就需要冷水机提供冷冻水，在反应釜的夹层里面流动带走热量。
（4）实验用品行业
一些实验，对温度有特殊要求，需要零下10甚至零下100度的环境。比如在高寒环境下使用的仪器，仪表进行模拟实验时，就需要低温制冷设备提供相应的环境。再比如测试某些材料在低温环境的耐受性，如液态氮，液态氦，也离不开低温制冷设备。
（5）空气调节及降温用
重点是空调、冰箱等制冷设备，其中空调领域的消费量最大，过去10年空调年销量虽偶有下滑，但总体呈稳步增长态势。
从中长期来看看，未来有很多新领域对制冷剂有着大量的潜在需求，重点市场包括冷链市场（冷藏车，预冷机），新能源汽车和热泵。
冷链市场中冷藏车和预冷机都会用到制冷剂，根据全国标委会制冷剂分会成立大会2009年对国内HFCs在制冷行业的消费现状调查统计数据，在2009年我国HFCs制冷剂主要消耗在汽车和家用制冷中，当时工商制冷约占11.3%。冷链市场对制冷剂的消耗主要是冷库制冷设备、冷藏车的消耗，在2009年数据基础上综合分析可以发现，2009年冷链产业对HFCs制冷剂的消耗应该在20%以上，主要是基于冷链市场对制冷剂消耗应涉及工商制冷（冷库）及汽车制冷（冷藏车）两类。而十年后2019年，由于我国消费水平、人民生活质量要求的提高，冷链市场规模飞速提高（仅冷藏车规模就提升了30%），冷链市场对制冷剂的消耗比例较2009年已经明显增加。

根据《制冷剂产品市场分析》中数据，当前中国市场上的冷藏车规模9万辆左右，远远低于市场总需求的45万辆，随着人们对日常饮食的注重和生活水平的提升，市场对冷藏车的需求也会逐渐增加。另外预冷机需求的增加也会同时带动制冷剂和冷风机的消耗和应用。年轻一代人对生鲜食品质量的日渐挑剔，会推动越来越多的预冷机在未来运用到冷链当中。在欧美冷链中，预冷技术的使用率为90%，果蔬类食品的提前预冷可以大大提升其保质期和新鲜程度，在中国预冷机在果蔬类食品预冷上的使用率当前只有10%，随着人们收入的增加和的对生活质量要求不断的提升，这一比例在未来会得到大幅度的增长。
因此中智物流咨询认为研究中国冷链产业中制冷剂应用现状对分析及推动中国整体环保制冷剂应用有重要意义，同时对推动中国冷链行业可持续化、标准化、环保化发展具有重大意义。

 



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