中國制冷劑替代的現(xiàn)存問題與研究發(fā)展方向

史琳¹  安青松²

（1．清華大學熱科學與動力工程教育部重點實驗室，清華大學，北京 100084
2．天津大學中低溫熱能高效利用教育部重點實驗室，天津大學，天津 300072；）

   【摘要】：圍繞制冷空調(diào)熱泵行業(yè)加速淘汰HCFCs和逐步消減HFCs使用量的背景，以及替代制冷劑 “群雄割據(jù)”發(fā)展的復雜局面，本文從我國制冷劑應用發(fā)展現(xiàn)狀結(jié)合國內(nèi)外制冷劑替代發(fā)展趨勢、指標要求、部件革新及標準推進等多方面考慮，進一步分析中國制冷劑替代的現(xiàn)存問題，并對此提出了制冷劑替代研究發(fā)展方向及重點突破內(nèi)容。為合理規(guī)劃有中國特色的替代技術(shù)路線，把握關鍵技術(shù)革新方向，保障產(chǎn)品結(jié)構(gòu)鏈轉(zhuǎn)軌提供參考建議。

   【關鍵詞】：制冷劑；制冷；空調(diào)；熱泵；制冷劑替代

　　中國制冷空調(diào)熱泵行業(yè)在經(jīng)歷了過去十幾年的大跨越、大邁進的發(fā)展后，現(xiàn)今已處于全球最大制造規(guī)模的地位。據(jù)中國制冷空調(diào)工業(yè)協(xié)會（CRAA）的初步統(tǒng)計，2012年中國制冷空調(diào)行業(yè)累計實現(xiàn)工業(yè)總產(chǎn)值超過5200億元，幾乎國際上所有類別的制冷空調(diào)產(chǎn)品我國供應商都有所涉及，其中家用空調(diào)器的生產(chǎn)規(guī)模多年來更是在全球占據(jù)著壟斷性地位[1]。伴隨著制冷空調(diào)熱泵行業(yè)的發(fā)展，我國也成為了全球最大的HCFCs物質(zhì)的生產(chǎn)國和消費國，目前僅作為制冷劑消費的HCFCs物質(zhì)每年就達16萬噸以上；因此行業(yè)的HCFCs制冷劑淘汰轉(zhuǎn)換任務十分艱巨而繁重。同時，我國又要面對國際社會逐步消減HFCs使用量的要求，這就給我國制冷空調(diào)熱泵行業(yè)在選擇替代路線和技術(shù)方面帶來了很大困惑，造成了一定程度的不確定性，迫使我國要盡快確定替代制冷劑的發(fā)展戰(zhàn)略，推動產(chǎn)品的應用轉(zhuǎn)軌和行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。

    在前面五期文章，筆者通過對制冷劑發(fā)展史和現(xiàn)階段問題的介紹使大家明白，制冷劑的替代引領著整個制冷空調(diào)熱泵行業(yè)的發(fā)展，但它的推動需要考慮多重因素、問題和矛盾；其次，文章又對幾種環(huán)保指標和安全指標進行了闡述，使之了解了替代制冷劑篩選的理論依據(jù)和實用判據(jù)，我們不得不在越來越多的約束條件里來進行抉擇；隨后，筆者調(diào)研了國內(nèi)外制冷劑替代發(fā)展趨勢，從中我們不難看出，沒有“完美的”、“包打天下”的制冷劑，當前替代制冷劑的選擇只能是各種衡量指標的“折衷”考慮；但如何保障替代制冷劑的順利轉(zhuǎn)軌和無縫切換呢？就需要從核心技術(shù)的掌握和標準規(guī)范的制定上，掃清替代制冷劑應用障礙、拓展新型制冷劑適用領域。

     然而，除了有與其他國家普遍面臨的困難和問題外，中國作為發(fā)展中國家和制冷空調(diào)熱泵行業(yè)大國，還存在一些自身的特殊問題。例如：巨大的生產(chǎn)和消費規(guī)模使我國在應對HCFCs加速淘汰的行動中面臨更大的壓力和挑戰(zhàn)，能源短缺和人口稠密的現(xiàn)狀使我們在制冷劑替代中對其能效和安全性的考慮更加重視。因此，透過不斷發(fā)展變化的國際形勢和我國當前的國情把握制冷劑替代的現(xiàn)存問題，明確在替代研究中的發(fā)展方向及重點突破內(nèi)容，對合理規(guī)劃有中國特色的替代技術(shù)路線，把握關鍵技術(shù)革新方向，保障產(chǎn)品結(jié)構(gòu)鏈轉(zhuǎn)軌工作的開展有重要意義。

1 中國制冷劑替代的現(xiàn)存問題

 1.1 HCFCs制冷劑淘汰轉(zhuǎn)換工作的緊迫性

     根據(jù)《蒙特利爾議定書》第19次締約方會議通過了加速淘汰HCFCs的調(diào)整法案和我國2013年HCFCs消耗量及增長速率的統(tǒng)計，預計我國在2015年要完成4.8萬噸的消減任務。如按照每匹空調(diào)充注0.6kg計算，要完成目標我國家用空調(diào)行業(yè)需要在兩年內(nèi)改造320條空調(diào)生產(chǎn)線（以每條生產(chǎn)線25萬臺總裝能力估算）。然而產(chǎn)品轉(zhuǎn)軌替代改造包括設計、生產(chǎn)、運輸、安裝和維修等多個環(huán)節(jié)，其技術(shù)應用、安全問題的解決還存在很多困難。因此，當前整個行業(yè)的HCFCs制冷劑淘汰轉(zhuǎn)換面臨的主要問題是：時間緊、任務重、數(shù)量多。

1.2 國際形勢變化的不確定性

    盡管氣候變化是人類社會所面臨的共同的、涉及人類未來生存發(fā)展的根本性問題，全球也達成了共識。但是，溫室氣體減排同時也是一個復雜的國際問題，全球各主要經(jīng)濟體均從其各自的政治和經(jīng)濟利益出發(fā)，在溫室氣體減排的談判中采取了不同的立場，這在制冷空調(diào)熱泵行業(yè)的制冷劑替代的推進過程中尤為明顯。例如：由于各國掌握核心技術(shù)的方向不同，使得其對替代制冷劑的評價標準不一樣，因此獲得的推薦結(jié)果也不一樣：控制低GWP制冷劑生產(chǎn)合成技術(shù)的，推崇以GWP為關鍵評價指標；掌握核心部件開發(fā)技術(shù)的，認為LCCP評價更為合理。而且，為了主導制冷劑的發(fā)展方向，占領替代技術(shù)的制高點，各國都打著自己的“小算盤”，ISO5146草案的否決、IEC60035標準的無法通過，都表明要使各方獲得根本的認同還比較困難，國際上各方的“博弈”導致了發(fā)展的不確定性。

1.3 核心技術(shù)的匱乏導致話語權(quán)薄弱

    在過去的制冷空調(diào)熱泵行業(yè)發(fā)展中，我國由于起步相對較晚，其中新型制冷劑的合成、重要物性和性能參數(shù)的獲取、關鍵部件的開發(fā)等各項核心技術(shù)都比較匱乏，這使得我們在國際標準的制定上、發(fā)展方向的導向上、新產(chǎn)品的推廣上都缺乏話語權(quán)，我們只能跟隨國際發(fā)展大趨勢，依賴那種拼規(guī)模、拼產(chǎn)量、拼價格的單純制造業(yè)發(fā)展模式來尋求發(fā)展。盡管，我國制冷空調(diào)熱泵行業(yè)通過產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)整合以及核心技術(shù)的引進開發(fā)，并搭上了我國經(jīng)濟高速發(fā)展的快車道，其產(chǎn)量和規(guī)模逐漸躍居到了世界的首位，但是我國依然還不是制冷空調(diào)強國。例如：在AHRI評估的低GWP新制冷劑中，中國自主研發(fā)的產(chǎn)品沒有一項入選；磁懸浮控制技術(shù)、變頻調(diào)節(jié)技術(shù)、電子控制膨脹和過熱度技術(shù)、高性能潤滑油合成技術(shù)等這些新技術(shù)中，中國自主研發(fā)的技術(shù)所占份額十分有限。因此，如何提升話語權(quán)的分量也是中國的現(xiàn)存問題。

1.4 中國國情下HCFCs替代路線的復雜性

　　目前，HCFCs制冷工質(zhì)替代方向的不確定性、關鍵技術(shù)可獲得性、轉(zhuǎn)軌資金的保障性，以及行業(yè)發(fā)展的道路是否已被國際行業(yè)巨頭圍追堵截等，這都給了HCFCs替代路線的制定增加了復雜性。中國作為發(fā)展中國家，眾多企業(yè)是否能夠可靠、可持續(xù)的得到穩(wěn)定的足夠的替代資金、技術(shù)轉(zhuǎn)讓的可能性大小、新替代品的開發(fā)研究周期和制冷工質(zhì)回收，再生和銷毀體系的建立不明朗。尚未建立HFCs的替代機制，又提出HFCs可能的削減問題，加重了企業(yè)的技術(shù)壓力、經(jīng)濟壓力和市場的紊亂度，如何擺脫對國際上發(fā)達國家的依賴。如何在不減少制冷空調(diào)設備的制冷量和服務質(zhì)量的基礎上，重視在過渡時期內(nèi)的自我保護作用，既履行《蒙》約的國際義務，又能減輕壓力和負擔。這都是在替代路線制定上需要考慮的問題。

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責編：dhl