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文档简介
1、2020年度中国制冷剂产品市场研究报告1制冷剂行业发展分析1.1 制冷剂的发展沿革制冷剂的发展一共经历了四代技术的变革。第一代制冷剂为CFC(氟氯烷的类物质,其中包括CFC-11(R11),CFC-12(R12),这是最早出现的制冷剂。随着科学研究的不断深入,氟氯烂烷被认为是导致臭氧层破坏的主要原因之一。1987年颁布的蒙特利尔议定书以臭氧层消耗潜值(ODP)和全球变暖潜值(GWP)作为衡量制冷剂环保性的标准。ODP以R11的臭氧破坏影响作为计算标准制定R11的比较值。GWP规定CO2为参照气体,设定其气候变暖潜值为1,而其他物质的GWP均以CO2进行比较得出其GWP数值。HCFC(氢氟氯烧)
2、是取代CFC的第二代制冷剂,最具代表性的产品为人们所熟知的R22,它几乎与第一代制冷剂同时问世,被广泛应用于空调、冷冻、发泡等行业,其他的代表性产品包括HCFC-142b(R142b)和HCFC-141b(R141b)。此类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。HFC(氢氟姓:)作为第三代制冷剂,以HFC-134a(R134a),HFC-410a(R410a)及HFC-245fa(R245fa发泡剂)为代表,其ODP为零。凭借着优秀的能效与环保特性,HFCs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。尽管第三代制冷剂的ODP为0,但是具有高G
3、WP,对臭氧层无破坏,但是对气候的制暖效应较强,大量使用仍会加速全球变暖。第三代制冷剂在国外应用广泛,目前处于淘汰初期,制冷设备从开始使用一种制冷剂到淘汰一般需要810年的时间,第三代制冷剂依然有很大的需求空间。第四代制冷剂主要是指HFOs制冷剂,具为化学合成工质,兼备卓越的性能与环保性而受到了广泛的关注并被成功应用。氢氟烯烧(HFOs)代表产品包括R1234ze和R1234yf。两类制冷剂都拥有零ODP和极低的GWP,被认为是未来可替代HFCs的新一代制冷剂。其中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。由于当前HFOs制冷剂本身
4、的高成本以及对相关专利和设备成本的提升,目前尚未进入规模化应用。1.2 国内制冷剂行业现状制冷剂的替代是一个漫长的过程,发展中国家在履行国际义务的同时,面临着资金、法规与技术等方面的巨大压力和挑战。我国HCFC制冷剂已走向淘汰末期。常用的HCFCs主要包括R22、R142b、R141b和R123等,其中以R22为主,2020年占到了全部HCFCs量的77%。发达国家已经全面淘汰HCFCs的使用,我国用于建筑空调和冷冻藏用领域的R22也已全面进入倒计时淘汰阶段。根据蒙特利尔议定书对R22制冷剂的禁用期限规定,我国于2013年将R22等HCFCs的消费和生产水平冻结,对制冷剂用途的R22生产施行配
5、额制(企业之间可以进行配额交易),并于2015年对配额削减10%,2020年削减35%,2025年削减67.5%,直至2030年完全淘汰但保留2.5%的维修量。HCFCs制冷剂从2013年的30.8万吨削减到2015年的27.4万吨,并在2020年削减至22.5万吨。我国严格遵守承诺,“十三五”期间,中国为在2015年消减生产基线水平10%的履约目标,采用关闭和拆除的方式淘汰HCFCs的生产能力,调高产能准入门槛,严格推动第二代和第三代制冷剂的逐步替换,推动环保型替代制冷剂研发工作的有序进行。政府主管部门先后颁布了多项与加速淘汰HCFCs有关的政策法规。目前我国家用空调行业正在蒙特利尔议定书的
6、框架下加快R22淘汰进程。2020年中国R22总生产配额从2019年的266,821万吨削减为225,171吨。核发企业有13家,其中拥有生产配额最多的前三家企业为山东东岳化工有限公司、江苏梅兰化工有限公司和浙江衢州氟化学有限公司。2020年R141b的总生产配额为50,878万吨,比2019年减少了11,430吨。R22主要应用于家用空调行业,2020年度中国家用空调行业R22总使用配额为35,215吨。主要使用配额为格力电器11452吨,美的10,738吨,海尔空调2062吨,TCL空调2,251吨,海信空调1,200吨,志高空调2797吨,奥克斯1,441吨,长虹空调616吨,松下空调5
7、36吨,扬子空调327吨,新科电器135吨,三菱重工160吨,格兰仕1,500吨,其中格力、美的R22的使用配额加起来占总使用配额的63%。2020年中国正式进入了HFCs配额基准期(20202022年),其间三代制冷剂的下游使用量平均值将成为未来各生产企业获得配额的主要参考指标。目前应用广泛的HFCs有R32、R134a、R125、R410a等。浙江巨化股份有限公司是第三代氟制冷剂的全球龙头企业。巨化股份正通过提前布局扩张产能、降低产品价格刺激销量等方式扩大市场份额,导致制冷剂产品暂时面临产能过剩和激烈市场竞争的局面,价格下降幅度较大。巨化坚决执行氟制冷剂发展战略与竞争策略,利用自身优势积极
8、扩大氟化工市场占有率,巩固自身行业龙头地位,为未来获取制冷剂配额奠定良好扎实的基础。制冷剂价格受供需关系影响整体下行。2020全年R22价格跌宕起伏,全年价格最低点在10月,价格为14166元/吨,全年价格最高点在2月,价格为18,500元/吨,全年最大振幅25.23%。而R134a价格在2020年整体低迷。R22在2021年开启了新配额后,部分企业价格小幅回调,而R134a的行情仍然偏强。2021年1月生态环境部发布关于核发2021年度消耗臭氧层物质生产、使用和进口配额的通知,拟核发R22生产配额为224,807吨,比2020年度减少了364吨。此次核发含HCFC生产配额的产品种类包括R14
9、1b、R142b、R22、R123、R124以及R133a。其中,R141b是冰箱和热水器行业曾经应用过的发泡剂,随着冰箱行业发泡体系升级为HFC-245fa+环戊烷共混发泡体系,以及2019年1月1日电热水器行业全面禁止使用R141b,R141b在家电行业的应用已经越来越少。2021年R141b的总生产配额为50,878吨,与2020年度持平。核发企业有20家,其中拥有生产配额最多的前三家企业仍然是山东东岳、江苏梅兰和浙江衢化。在需求基本稳定的情况下,供需将愈发紧张。2021年度中国家用空调行业R22总使用配额为31,726吨,比2020年度35,215吨减少了3,489吨,降幅比生产配额更
10、大。从使用配额的品牌占比来看,格力的占比从2020年的32.5%提升到36.1%;美的空调占比从2020年的30.5%下降到25.4%0目前第四代环保制冷剂的市场渗透较低,代表产品有R1234ze和R1234yf尽管早已投产,其环保性能也被认可,但由于生产成本较高,目前尚未实现规模化应用。第四代制冷剂市场布局的企业众多,美国霍尼韦尔与杜邦公司共同开发的环保型制冷剂已经在欧美市场得到大力推广,科慕、阿科玛也在该领域积极布局。目前我国拥有第四代制冷剂生产能力的企业主要有巨化股份和三爱富。1.3 重点企业以及重点产品介绍霍尼韦尔是一家财富100强之一的多元化、高科技的先进制造企业,在全球,具业务涉及
11、航空产品和服务,楼宇、家庭和工业控制技术,涡轮增压器以及特性材料。霍尼韦尔是制冷剂开发、制造和供应领域的全球领导者,其Solstice?和enetron?品牌制冷剂畅销全球,被广泛应用于制冷、建筑和汽车空调等领域。霍尼韦尔正携手其供应商就新型氢氟烯姓:(HFO)技术研发和生产方面开展一项9亿美元投资项目。目前霍尼韦尔正在积极推广第四代环保制冷剂,Solstice?系列制冷剂。该系列制冷剂是基于三种全新的环保工质Solstice?yf,Solstice?z茅口Solstice?zd,并综合考虑环保、安全、性能等因素而设计开发的。Solstice?系列制冷剂具有卓越的综合性能,包含不可燃和弱可燃两
12、大类产品,是目前广泛使用的R22、R410A、R134a、R404A以及R123等制冷剂的理想替代方案,满足客户改造以及新建项目的不同需求,且最大化地和现有系统兼容,从而客户可以快速实现转换,满足各个国家地区不同的环保法规要求。霍尼韦尔Solstice?yf制冷剂是目前汽车空调用R134a制冷剂的杰出替代方案,具有与R134a制冷剂相近的热物理性能,对现有汽车空调系统只需微调即可切换,可为厂商节省大量开发时间和成本。霍尼韦尔Solstice?N40制冷剂(R448A)主要应用于工商业制冷领域,以替代R404A制冷剂。霍尼韦尔Solstice?zd制冷剂(R1233zd)主要应用于大型离心式冷水
13、机组领域,国内外主要的生产厂商均已发布采用该制冷剂的产品。霍尼韦尔Solstice?N41制冷剂(R466A)主要应用于空调领域,是霍尼韦尔最新研发的兼具不可燃性和环保性(GWP低于750)的R410A替代制冷剂。霍尼韦尔与科慕共同持有对HFO-1234yf等HFO系列产品专利。科慕公司于2015年7月完成与杜邦公司的拆分工作,成为一家独立运营的上市公司,其前身是杜邦公司高性能化学品事业部,已引领制冷行业超过90年。科慕在钛白科技、氟产品和特殊化学品等三个业务领域是全球领导者,为拥有数千名优秀的员工,在全球拥有37个制造和实验室基地(技术中心),遍及120多个国家/地区、5000多家客户提供一
14、流的产品、应用技术和以化学为基础的创新解决方案。科慕拥有众多知名品牌,如Opteon(欧特昂)、Teflon(特富龙、铁氟龙)、Ti-Pure(淳泰)、Krytox、Viton和Nafion等,产品广泛应用于塑料、涂层、制冷、空调、采矿和石油提炼等工业生产领域。科慕的总部设在美国特拉华州威明顿市。2011年,科慕公司(当时还是杜邦公司的一部分)即向全球汽车空调(MAC)行业推出了新型轻量级车辆中HFC-134a的低GWP替代产品Opteon?YF制冷齐1J(HFO-1234yf)。它的GWP比HFC-134a低99.9%,综合考量碳足迹、能源效率、安全性和实施成本等因素,它在所有的替代产品中综
15、合性能最佳。Opteon?YF制冷剂的使用最初是由欧盟汽车空调(MAC)指令驱动的,该指令要求在2017年1月1日前在所有新型轻型车辆中必须使用低GWP(GWP<150)制冷剂。其他要求或激励在汽车空调中使用低GWP制冷剂的法规业已出台,在美国、加拿大、土耳其、日本和韩国销售的汽车必须符合这类法规要求,更多国家未来亦可能将加入此列。至U2017年年底,据科慕估计,HFO-1234yf将在全球超过5,000万辆汽车中使用。2014年,科慕公司推出了Opteon?XP系列制冷剂,该系列能帮助用户更简便、迅速、经济地实现向低GWP产品的转换,适用于系统改造和新系统。并设常熟三爱富中昊化工新材料
16、有限公司是科慕公司(Chemours)为生产四氟丙烯(HFO-1234yf)的代工厂,以六氟丙烯为原料采用生产工艺实现商业化生产。在很多情况下,这些产品能立竿见影地实现节能效果,从而改善环境效应,提高企业绩效。Opteon?XP系列制冷剂包含如下产品:Opteon?XP10(R513a)、Opteon?XP4(R499a)、Opteon?XP44(R452a)等。中化蓝天作为制冷剂大型国有企业,蓝天很注重品牌宣传,致力于做国内含氟制冷剂的领先方案解决和供应商,全力相应国家的政策和环保部的号召,致力于做更加绿色的氟化工企业。蓝天有着自己的产品研究院,致力于引领整个行业的发展和前行。旗下拥有“金冷
17、”品牌,在汽车制冷剂行业拥有极局市场占有率。中化蓝天集团与霍尼韦尔合资建立中化蓝天霍尼韦尔新材料有限公司,该合资工厂于2014年10月竣工投产,拥有年产12,000吨HFC-245fa的装置,部分产品被用作原料生产第四代发泡剂1-氯-3,3,3-三氟丙烯(HCFO-1233zd,也可简写为LBA)0浙江巨化是一家有着57年历史的国有化工企业,巨化氟化公司主营“巨化牌”氯甲烷、氟制冷剂系列产品,广泛用于制冷、发泡、推进剂、医药、灭火剂等方面,产品远销世界各地40多个国家和地区,与包括全球500强企业在内200多国家外客户建立了贸易关系。主要产品均引进国内外先进技术,是国家级高新技术企业、升级专利
18、示范企业和创新型试点企业。巨化股份的氟致冷剂处于全球龙头地位,2020年为准,巨化拥有11万吨R22产能,拥有从上游萤石到下游氟化工产品的完整产业链。巨化集团负责霍尼韦尔公司在国内的四氟丙烯(HFO-1234yf)生产。2016年4月7日,霍尼韦尔宣布与巨化集团达成一份长期供货协议,巨化集团将在中国为霍尼韦尔生产Solstice?yf制冷剂,霍尼韦尔则负责将产品推广并销售给美国和欧洲市场的客户。巨化子公司浙江衢化氟化学有限公司负责HFO-1234yf产品的生产,装置产能3,000吨/年,2017年初建成投产。浙江中龙制冷剂有限公司位于浙江省永康,周边萤石资源储量丰富,能够长期稳定为客户提供优质
19、的绿色含氟制冷剂产品。公司生产设施配套齐全,产品品种一应俱全,拥有制冷剂产品生产、检测、存储、分装等各种设备。公司拥有自主的制冷剂产品存储基地,包含独立的检测分析室、先进的制冷剂自动灌装流水线,拥有每年分装万吨级新型制冷剂的生产能力,能为客户提供优质高效的制冷剂产品与技术服务。山东东岳集团创建于1987年,2007年在香港上市。东岳沿着科技、环保、国际化的发展方向,成长为亚洲规模最大的氟硅材料生产基地、中国氟硅行业龙头企业、中国第一个氟硅材料产业园区。是大金、三菱、海尔、海信、格力、美的等国内外著名企业的优秀供应商。公司坚持科技创新,在新环保、新材料、新能源等领域掌控了大量自主知识产权,在新型
20、环保制冷剂、氟硅材料、氯碱离子膜等方面打破多项国外技术垄断,实现国产化替代。浙江三美化工股份有限公司创办于1992年,现有员工近1800人,总部位于浙江省武义县。是一家专业从事氟化工产品技术研发、产品生产、经营销售的股份制民营企业,公司拥有7家全资子公司、1家控股公司和2家参股公司,集原材料开采,技术研发,产品生产为一体。2019年4月2日,公司在上海证券交易所A股主板上市(股票代码:603379)。主营产品:制冷剂R134a、R125、R32、R22、R142b、R143a、混配制冷剂系列;发泡剂R141b等,公司主要产品的产销量位居全国前列。产品销售覆盖世界六大洲,客户遍及100多个国家和
21、地区,是国内外知名汽车、空调生产企业的制冷剂供应商。2020年为准,三美股份拥有制冷剂R134a产能6.5万吨/年、R125产能3.2万吨/年。大金氟化工(中国)有限公司是首家进驻中国的氟化工外资企业,并凝聚了日本和美国工厂的经验和智慧建立而成的最新型工厂,成立于2001年4月8日,占地49.2万平方米。主要出资方有大金工业株式会社,大金(中国)投资有限公司,三井物产株式会社,三井物产(中国)有限公司。阿科玛(常熟)氟化工有限公司于1996年06月18日在江苏省常熟市成立。公司经营范围包括从事氢氟酸和F22为主的含氟产品,偏二氟乙烯和聚偏二氟乙烯为主的有机氟系列化工产品等。拥有第四代制冷剂生产
22、技术,采用以六氟丙烯为原料生产工艺实现商业化生产R1234yf,2018年投产,年产能1万吨。上海三爱富新材料股份有限公司于1992年2月26日上海市有机氟材料研究所申请组建,位于上海市西南郊。常熟三爱富中昊化工新材料有限公司成立于2001年10月,是上海三爱富新材料股份有限公司控股的股份制企业。公司位于江苏常熟新材料产业园内。公司主要产品氟氯烷烧(CFCs)替代品生产装置在国内规模最大,品种最全、是国内最大的替代品生产基地。2010年6月年产3000吨四氟丙烯(HFO-1234yf)项目投资建设,2016年3月年产6,000吨四氟丙烯(HFO-1234yf)(二期)竣工验收,当前总产能为每年
23、6,000吨。为科慕代工生产四氟丙烯(HFO-1234yf)。2制冷剂产品市场研究报告氟元素的来源是萤石,萤石经过处理得到氢氟酸,氢氟酸是制冷剂的主要原料之一。国内萤石已经连续多年保持在400万吨左右,基本没有增长。2020年国内需求仍低迷,氟化工原料市场行情不佳,国内萤石价格走势下滑,年初平均价格为2,894.44元/吨,年末国内萤石均价为2,718.89元/吨,全年跌幅为6.1%o2020年萤石最高价出现在3月,最高价格为3,400元/吨,萤石价格最低点出现在5月,最低价格为2,577.78元/吨,全年市场价格整体走低。2020年萤石进口总量77.84万吨左右,较2019年的69.77万吨
24、增加8.07万吨,增幅11.6%o近年来,我国萤石粉进口量逐年增加,一方面,国家对战略性资源保护,采矿权管控趋严,同时环保、绿色矿山等政策影响,国内萤石资源整合推进,不达标的矿山陆续退出,高品位萤石现货供应趋紧,需要进口资源补充;另一方面,国内原矿价格偏高,外购原矿选厂浮选成本过高,获利收窄,进口货源指标可以满足国内化工厂使用需求,价格优势明显,对于下游工厂成本控制起到重要的作用。2020年上半年巨化等企业为拉低生产成本,大量买入进口货源以缓解原料紧缺状态,进口萤石粉量较2019年大幅增加。中国为全球萤石主要生产国家,产量长期占据全球产量一半以上,同时,中国萤石出口在国际萤石贸易行业中占据重要
25、地位,受国家政策引导影响,我国萤石产品出口数量整体呈现下滑趋势,2020年我国萤石出口总量17.59万吨左右,较2019年的37.41万吨减少19.83万吨,降幅达52.99%。2021年国内环保力度不减,国内部分萤石厂家仍无法正常开工,国内萤石市场供应将受到一定的限制,但是近期来看国内萤石出口量有望增加,国内萤石价格振幅将不会过大。自2019年1月1日基加利修正案正式实施以来,HFCs制冷剂的淘汰就进入倒计时。依照基加利修正案,发展中国家将于2024年开始削减HFCs的产量和消费量。2020-2022年这3年,HFCs的产量和消费量将作为之后制冷剂企业HFCs生产配额的制定依据。由于R32比
26、R410A更具成本优势,外力口R22受配额生产影响,R32的使用率迅速提升,成为家用空调行业的主流制冷剂之一。继2019年制冷剂企业抓住最后的时间,纷纷扩大R32的产能,希望在之后的生产配额中分一杯羹,其它行业的企业也大量加入R32的生产中。这也导致2019年下半年R32受产能严重过剩影响,价格跌破成本线。2020年国内外疫情的先后爆发,下游需求低迷等影响,迫使R32制冷剂价格继续下探,企业练练亏损。而R32在家用空调上的应用不断扩大,市场份额占比已突破50%,成为家用空调行业第一大制冷剂。但随着HFCs制冷剂开始进行配额生产,R32的快速发展只是短暂的,R32作为过渡的制冷剂,往后将面临各方
27、面的挑战。家用空调行业从2013年开始淘汰R22时,R410a就被作为过渡替代品使用。2020年R410a和R32在家用空调市场的份额超过80%,R22占约15%。但是目前企业所采用的R410a和R32制冷剂都在基加利修正案管控之列在现有的替代技术中,而R290是唯一能够满足基加利修正案要求的技术。如果一开始不选择R290替代技术路线,未来面临制冷剂的二次转换,这将会对行业造成难以估量的巨大经济损失。中国家电行业投入了巨大的资源进行R290技术的开发和产品的市场化。然而,作为一种新技术,R290的推广过程比较艰难,中国空调企业面临着旧标准体系限制、产品成本显著升高,安装维修风险大等多重困难,还
28、有来自其他过渡性替代技术的竞争和打压。对第四代制冷剂来说,HFOs除了在环保方面表现出色外,在成本、效率、安全等方面的表现都很一般,所以HFOs目前很难实现在家用空调领域的大范围应用。HFOs制冷剂价格高、产能小,如果在家用空调领域使用还需要对压缩机、管道等部件进行升级,目前HFOs在家用空调领域的应用还处于探索阶段。2.1 CFC氟氯烷炫制冷剂的应用和市场研究报告中国已于2006年提前实现对CFC制冷剂的淘汰,除了对少量无法替代领域的供应之外已经全面禁止生产和使用,全国仅存的产能只有几百吨且不用于制冷剂,主要用于灭火和农药原料等领域。2.2 HCFC氢氟氯炫制冷剂的应用和市场研究报告氢氯氟烧
29、:HCFCs生产及使用配额包括了6种产品分别为R22、R123、R141b、R142b、R124以及R133a。从生态环境部发布的2019年度含氢氯氟烧生产和使用配额、四氯化碳试剂及助剂使用配额、含氢氯氟烂进口配额核发方案的公示中获悉,2020年二氟一氯甲烷(R22)生产配额由2019年的266,821吨减少为225,171吨,减少了41,650吨;一氟二氯乙烷(R141b)生产配额为50,878万吨,比2019年的62,308万吨减少了11,430吨;二氟一氯乙烷(R142b)生产配额由2019年的17,659吨减少至13,890吨,减少了3769吨,各类含氢氯氟姓:产品的生产配额总量均大幅
30、缩减。表1主要HCFC制冷剂产量(万吨)制冷剂2016年2017年2018年2019年2020年R2227.427,427.426.722,5Rl41b6.66.6625JRI42b2.8232.3L81.4表2主流HCFCs制冷剂物性对比攀敌R22RI”RUlhRM2h分子量86.51519LI6.4100.5潴点imy七-40.27,732,1*饱和蒸气由25cMMPa1,044tOl.l337临界祖度fTC96.2IH3,72D4J137.2啮界压力/MPu4,9B03,6704.234120破坏臭氧楷能值心DP)0,0120.110,043全印受腱潜能依MWF1.70012。0.152
31、,400A5HRAE安全罐别Al(无毒不可徽)A1无由不可燃)A2(JCiftiHffi)应用家庭,商业、工业制冷腐业制冷发泡剂制冷电调.据金注:数据来源BSRIA2.3 HFC氢氟烧制冷剂的应用和市场研究报告HFC(氢氟姓:)作为第三代制冷剂,以R134a、R410a和R32为代表,其ODP值为零。这类制冷剂与R22(HCFCs类)在制冷量、压力等方面是非常接近的,在房间空调和小型商用制冷设备中替代R22已有十几年历史。表3主要HFC制冷剂产量(万吨)制冷剂2016年2017年2018年20)9年2020年R1259310J10.511.913.8R328.44815.117418.6R13
32、4*I3.B14.718.115.815.K表4主流HFCs制冷剂物性对比r捌冷剂名称R41CMRIS4UR32RI25分子做72.61(1297,6S2,O2120.02沸laiiri/r5162(t24笳&5174S.Itft和熊"国23tWPi7213MjI.91,255畸界iMJ幻P4.920I0IJ72,17S.266.2临界压力/MPa1,6534,0703,7325金3.63破咻国讯潜能俄icnp)00000个球更晓潜能值(GWP)1,9751,300,80(15503,400应用孽用,商用空调汽车:中央空工业.席胡冷M净空海制制泠空调.跄泡谓、号陛陈理备冷剂原
33、料剂、制药等大气(曲11年44年6年33年注:数据来源BSRIA随着HCFC类产品的加速淘汰,HFC的产量明显上升,2020年国内HFC制冷剂产能及产量继续加速增长,主要产品R32产能突破40万吨,产量达18.56万吨,同比增长8.6%;R134A产能突破34万吨,产量15.8万吨;R125产能突破28万吨,产量13.76万吨。2020年,HFC行业平均开工率不足50%,可见当前市场产能过剩问题突出。2.4 HFO氢氟烯炫制冷剂的应用和市场研究报告目前最具代表性的HFOs制冷剂是R1234yf和R1234ze(E)。为了应对日趋严格的法规要求,全球领先的制冷解决方案供应商纷纷投入到HFO制冷剂
34、的应用开发中。现有的HFO合成工质制冷剂安全且环保特性很好,是前景广阔的新一代制冷剂。目前新型制冷剂专利基本被外资企业掌握,但主要内资企业的技术储备大多也可以满足生产。R1234yf作为纯质制冷剂,目前主要应用在汽车空调里替代R134a;R1234ze(E)性质与R134a相近,价格比R1234yf便宜,被认为更适合在离心式冷水机组中替代现在使用的R134a。国际化工巨头科慕、霍尼韦尔、阿科玛已经加快了在国内建厂的步伐,未来R1234yfz制冷剂发展前景值得期待表5主要HFOs制冷剂物性参数对比参数R1234yfR1234ze分子量953沸点U减皿),匕2945饱和蒸气压Q51cMM以临界温度
35、/匕94.7H电4临界压力/MN3.64破坏总制潜能值(ODP00全球变暖潜能值(GWP,lOGyr)46燃烧微可燃不可燃ASHRAE安全级别A2LAI应用汽车空调制冷空调大气寿命11d18d注:数据来源BSRIA2.5 HCs、CO?、NH3等天然工质制冷剂的应用和市场研究报告天然工质制冷剂存在易燃、有毒,或超高制冷循环压力等局限,这些问题制约了其在行业的应用。随着国内外相关标准、规范的出台,天然工质制冷剂在应用上的风险也可以得到有效规避。HCs是一种天然环保的制冷剂,ODP为0,GWP为3,具备非常好的环境友好性且制造成本相比化学合成工质制冷剂更低,但是缺陷在于其可燃的物理性质。HCs主要
36、应用于家用空调器、电冰箱,且已经逐渐推广至冷柜、超市复叠制冷系统、小型热泵、汽车空调等领域。当前新型碳氢天然工质制冷剂(HCs),如R600a和R290等制冷剂得到推崇。当前HCFC制冷剂的最终替代方案出现了两个主要方向,一种是以欧洲国家和韩国为代表,其主张采用天然工质作为替代物,如R290、R1270、R744、R600a、R600、R717等。另一种以美国和日本为代表的采用化学合成工质的零ODP、低GWP制冷剂。随着HCFC制冷剂和HFC制冷剂的逐渐淘汰,新型天然工质制冷剂逐渐被厂商推上舞台。R290即丙烷,是一种新型环保制冷剂,主要用于中央空调、热泵空调、家用空调和其他小型制冷设备。R2
37、90是一种可以从液化气中直接获得的天然碳氢制冷剂,不含有氯原子,它只由碳、氢元素构成,ODP为0,对臭氧层不具备破坏作用。止匕外,与同样对臭氧层无破坏作用的HFC物质相比,R290的GWP接近0,对温室效应也没有影响。众多空调整机生产厂商以及压缩机生产厂商已经建立了R290的生产线,例如美的,格力等。国家环保部门也在推广R290产品的市场化进程,但目前国内R290空调每年只有几千台的销量。阿尔及利亚、突尼斯、沙特阿拉伯已经在进行R290空调生产线的改造;巴基斯坦、巴西、尼日利亚、埃及等国家也即将进行R290生产线改造;一些加勒比海国家和南美洲、东欧、中亚国家也已经在开展针对R290空调安装维修
38、的能力建设活动;印度与其他南亚国家正在加速建设针对R290空调的安装维修人员培训网络;在中东、北非、拉美、加勒比海地区,空调企业都在积极尝试采用R290进行制冷剂替代。R290最致命的缺点是易燃易爆,R290与空气混合能形成爆炸性混合物,遇热源和明火有燃烧爆炸的危险。另一方面,R290具有单纯性窒息及麻醉作用,人员短暂接触1%浓度的丙烷,不引起症状;接触10%左右的浓度会引起轻度头晕;接触高浓度时可出现麻醉状态、意识丧失,极高浓度时可致窒息。由于会带来生产线与产品安全性等方面的问题,因此国内厂商对R290制冷剂空调的生产和推广相当谨慎。家用和类似用途电器的安全热泵、空调器和除湿机的特殊要求允许
39、R290在房间空调器上使用,并规定了使用条件,这对于我国R290空调的推广使用具有重大意义。在家用冰箱和自动售货机中,通常考虑到它的可燃性,工质的充注量大约为50g,在房间空调器中大约为500g,以防止泄漏而导致爆炸的危险。表6主要天然工质制冷剂物性参数对比R29Ouno1乙炕,RJO(一烷)分子信5K.1244.106(kl沸点-11.7-42.2-I6L5和需气OSCkZMFi0,9533.779略程沿度六一1"J麻732J-82.6崛界步内,”附3.64心4a46可W山,游眦祢阳加U00U生球%*,能冏imp,|岫-门202(12023他爆与世易恺一圈易燃A3ASA3A3用途炉
40、代Ri”八叮题于谍KL冷版可闻代R门,用塔:M小的低温制冷设备可帏居阳力用于小的小姑制存世善可小代RI3”用于小的低泄剂冷仇盘注:数据来源BSRIAR600a是一种环保型制冷剂,主要用于替代冰箱、冷柜等产品,同时也会替代一部分在小型设备中使用的R12、R134a等制冷剂。R600a制冷剂具有无氟、无污染,制冷效率高、压缩机功率小等优点。在冰箱中使用R600a的填充量较小,成本较低,平均每台冰箱只需要填充50g左右。R600a制冷剂对冰箱系统材料无特殊要求,系统运行稳定可靠。但是由于R600a制冷剂具有可燃性,所以如果使用不当,容易造成燃烧并爆炸。为了防止爆炸,R600a制冷剂冰箱在生产过程中需
41、增加安全防爆措施。另外,R600a制冷剂不适合风冷冰箱和大剂量填充。作为一种环境友好型制冷剂,氨是目前在市场中广泛使用的一款中温中压制冷剂,多用于大型冷库或工业冷冻系统。氨作为制冷剂的优点是:易于获得、价格低廉、压力适中、单位制冷量大、放热系数高、几乎不溶解于油、流动阻力小、泄漏时易发现。其缺点是:有刺激性臭味、有毒、可以燃烧和爆炸,对铜及铜合金有腐蚀作用。氨制冷剂具有很强的吸水性,在低温水下不会从氨液中析出而结冰,系统内不会发生“冰塞”现象,对钢铁也不起腐蚀作用。但氨液中含有水分后,对铜及铜合金会有腐蚀,且使蒸发温度稍许提高。因此,氨制冷装置中不能使用铜及铜合金材料,并规定氨中含水量不应超过0.2%。若以容积计,当空气中氨的含量达到0
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