一、概述
制冷劑,又稱冷媒、致冷劑、雪種,是各種熱機中借以完成能量轉(zhuǎn)化的媒介物質(zhì)。這些物質(zhì)通常以可逆的相變(如氣-液相變)來增大功率。如蒸汽引擎中的蒸汽、制冷機中的雪種等等。一般的蒸汽機在工作時,將蒸汽的熱能釋放出來,轉(zhuǎn)化為機械能以產(chǎn)生原動力;而制冷機的雪種則用來將低溫處的熱量傳動到高溫處。制冷劑一般可分為無機化合物、有機化合物、混合工質(zhì)。
制冷劑一般分類
資料來源:智研咨詢整理
智研咨詢發(fā)布的《2021-2027年中國制冷劑行業(yè)市場研究分析及前景戰(zhàn)略分析報告》數(shù)據(jù)顯示:傳統(tǒng)工業(yè)及生活中較常見的工作介質(zhì)是部分鹵代烴(尤其是氯氟烴),但由于它們會造成臭氧層空洞而逐漸被淘汰。其他應用較廣的工作介質(zhì)有氨氣、二氧化硫和非鹵代烴(例如甲烷)。制冷劑的種類繁多,用途非常廣泛。
制冷劑的主要品種及用途
品種 | 簡介 | 用途 | 產(chǎn)品包裝 |
R-12 | R-12制冷劑別名R12、氟利昂12、F-12、CFC-12、二氟二氯甲烷,商品名稱有Freon12等,中文名稱二氟二氯甲烷,英文名稱Dichlorodifluoromethane,分子式CCl2F2。由于R-12屬于CFC類物質(zhì)(第一批受限的ODS物質(zhì)ClassIOzone-depletingSubstances)——對臭氧層有破壞、并且存在溫室效應,因此在發(fā)達國家和部分發(fā)展中國家,已經(jīng)停止了在新空調(diào)、制冷設備上的初裝或舊設備上的再添加;中國2007年已停止了R12制冷劑的生產(chǎn)、以及在新制冷空調(diào)設備上的初裝。 | 作為使用最廣泛的中低溫制冷劑,R-12主要應用于冰箱、冷柜、飲水機、汽車空調(diào)、商用空調(diào)、冷庫、商業(yè)制冷、冷凍冷凝機組等制冷設備中。二氟二氯甲烷同時還可應用于氣霧推進劑、物理發(fā)泡劑、配醫(yī)用消毒劑、殺蟲藥發(fā)射劑等。 | - |
R-134a | R-134a制冷劑別名R134a、HFC134a、HFC-134a、四氟乙烷,商品名稱有SUVA134a、Genetron134a、KLEA134a等,中文名稱四氟乙烷,英文名稱1,1,1,2-tetrafluoroethane,化學名1,1,1,2--四氟乙烷,分子式CH2FCF3。由于R-134a屬于HFC類物質(zhì)(非ODS物質(zhì)Ozone-depletingSubstances)——因此完全不破壞臭氧層,是當前世界絕大多數(shù)國家認可并推薦使用的環(huán)保制冷劑,也是發(fā)文時主流的環(huán)保制冷劑,廣泛用于新制冷空調(diào)設備上的初裝和維修過程中的再添加。 | R-134a作為使用最廣泛的中低溫環(huán)保制冷劑,由于HFC-134a良好的綜合性能,使其成為一種非常有效和安全的CFC-12的替代品,主要應用于在使用R-12(R12、氟利昂12、F-12、CFC-12、Freon12、二氯二氟甲烷)制冷劑的多數(shù)領域,包括:冰箱、冷柜、飲水機、汽車空調(diào)、中央空調(diào)、除濕機、冷庫、商業(yè)制冷、冰水機、冰淇淋機、冷凍冷凝機組等制冷設備中,同時還可應用于氣霧推進劑、醫(yī)用氣霧劑、殺蟲藥拋射劑、聚合物(塑料)物理發(fā)泡劑,以及鎂合金保護氣體等。 | - |
R-22 | R-22(二氟一氯甲烷)制冷劑物化性質(zhì):R22(Freon22,二氟一氯甲烷Chlorodifuoromethane),分子式CHClF2,分子量86.47。R-22在常溫下為無色,近似無味的氣體,不燃燒、無腐蝕、毒性極微,加壓可液化為無色透明的液體,為HCFC型制冷劑。 | 氟利昂-22,分子式:CHClF2,分子量:86.47。R-22廣泛用于家用空調(diào)、中央空調(diào)和其它商業(yè)制冷設備;也可用作聚四氟乙烯樹脂的原料和滅火劑1121的中間體。 | 鋼瓶包裝,凈重13.6kg/瓶、22.7kg/瓶、400kg/瓶、1000kg/瓶、ISOTANK。 |
R-123 | R-123(二氯三氟乙烷)制冷劑物化性質(zhì):三氟二氯乙烷(2,2-二氯化-1,1,1-三氟乙烷),分子式CF3CHCl2,分子量152.93,沸點27.85℃,CAS注冊號:306-83-2,臭氧層消耗(ODP)0.02,全球變暖潛值(GWP)93,是一種替代R-11(F11)的HCFC型制冷劑。 | R123可替代F-11和F-113作清潔劑、發(fā)泡劑和制冷劑(中央空調(diào)/離心式冷水機組)。 | 鋼桶包裝,250kg/桶。 |
R-124 | R-124(一氯四氟乙烷)制冷劑物化性質(zhì):一氯四氟乙烷CHClFCF3,HCFC-124(R124),分子量136.5,沸點-10.95℃,臨界溫度122.25℃,臨界壓力3.613MPa,破壞臭氧潛能值(ODP)為0.02,全球變暖潛能值(GWP,100yr)為0.10。 | HCFC-124(R124)主要用作制冷劑、滅火劑,是混合工質(zhì)的重要組分,可替代CFC-114。 | 鋼瓶包裝,13.6kg/瓶。 |
R-141b | R-141b(二氯一氟乙烷)制冷劑物化性質(zhì):二氯一氟乙烷CH3CCl2F,HCFC-141b,分子量116.95,沸點32.05℃,臨界溫度204.5℃,臨界壓力4.25MPa,破壞臭氧潛能值(ODP)為0.11,全球變暖潛能值(GWP,100yr)為0.09。 | 該產(chǎn)品可替代CFC-11作硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的發(fā)泡劑,替代CFC-113作清洗劑,也用于作制冷劑。 | 鋼桶包裝,20kg/桶,250kg/桶。 |
R-142b | R-142b(一氯二氟乙烷)制冷劑物化性質(zhì):一氯二氟乙烷CClF2CH3,HCFC-142b,沸點-9.2℃,臨界溫度136.45℃,臨界壓力4.15MPa,在常溫下為無色氣體,略有芳香味,易溶于油,難溶于水。 | HCFC-142b(R-142b)主要用作高溫環(huán)境下的制冷系統(tǒng),恒溫控制開關(guān)及航空推進劑的中間體,還用作化工原料。 | 鋼瓶包裝,13.6kg/瓶,400kg/瓶,800kg/瓶。 |
R-402A | R-402A制冷劑物化性質(zhì):R-402A組成:R-22、R-290及HFC-125,是HCFC服務型混配制冷劑。符合美國采暖、制冷空調(diào)工程師協(xié)會(ASHRAE)的A1安全等級類別(這是最高的級別,對人身體無害);符合美國環(huán)保組織EPA、SNAP和UL的標準。冷凍機油建議使用烷基苯AB(Alkybenzene)合成油。 | 替代R-502用于商用制冷設備及一些交通制冷設施,適用于所有R-502可正常運作的環(huán)境。 | 鋼瓶包裝,12.2kg/瓶。 |
替代R-502用于大型商用制冷設備,如制冰機等。適用于所有R-502可正常運作的環(huán)境。 | 鋼瓶包裝,11.8kg/瓶。 | ||
R-408A | R-408A制冷劑物化性能:R408A制冷劑是由R22,R125,R143a組成的混配工質(zhì),在常溫下為無色氣體,分子量87.01,沸點-44.4℃,臨界溫度83.8℃,臨界壓力4.42MPa,破壞臭氧潛能值(ODP)0.016。 | R408A制冷劑主要用于替代R502。 | 鋼瓶包裝,10.9kg/瓶。 |
R-409A | R-409A制冷劑物化性能:R409A由HCFC-22,HCFC-124和HCFC-142b混合而成,在常溫下為無色氣體。分子量97.4,沸點-34.5℃,臨界溫度106.8℃,臨界壓力4.69MPa,破壞臭氧潛能值(ODP)0.039。 | R409A是R12的替代品,主要用于制冷系統(tǒng)。 | 鋼瓶包裝,13.6kg/瓶。 |
R290 | R290:化學名稱丙烷用作感溫工質(zhì);優(yōu)級和一級R290可用作制冷劑替代R22、R502。 | 用于中央空調(diào)、熱泵空調(diào)、家用空調(diào)和其它小型制冷設備壓縮機(R290制冷劑的壓縮機即將實現(xiàn)量產(chǎn)),也可以用于金屬氧割氣。 | - |
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二、發(fā)展歷程
制冷劑的發(fā)展歷史大致可分為三個階段。第一階段:早期的制冷劑(1830—1930年),1834年帕金斯第一次開發(fā)蒸汽壓縮制冷循環(huán),其制冷劑為二乙醚(乙基醚),后來又有CO、SO:等作為制冷劑,然而它們多數(shù)是可燃的或有毒的,或者兩者兼有,甚至有很強的腐蝕性和不穩(wěn)定性,經(jīng)常發(fā)生事故。因此制冷劑的注意力轉(zhuǎn)向安全性能方面。第二階段:氟利昂階段。1931年梅杰雷從眾多碳氫化合物中選出R12,隨后一系列鹵代烴制冷劑相繼出現(xiàn),這些物質(zhì)性能優(yōu)良、無毒、不燃,能適應不同的溫度區(qū)域,顯著地改善了制冷劑的性能。幾種制冷劑在空調(diào)中變得很普遍,包括CFC11、CFC12、CFC113、CFC114和HCFC22。到1970年代中期,對臭氧層變薄的關(guān)注浮出水面。這導致了1987年蒙特利爾議定書的通過,議定書要求淘汰CFC和HCFC族。新的解決方案是開發(fā)HFC族,來擔當制冷劑的主要角色。HCFC族作為過渡方案繼續(xù)使用并將逐漸淘汰。第三階段:綠色環(huán)保類制冷劑。目前該階段的研究還不夠成熟,各種研究試驗都在積極進行中。
制冷劑的發(fā)展歷程
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三、發(fā)展現(xiàn)狀
目前使用較多的制冷劑是CFCs和HCFCs,其次是HFCs。對于CFCs發(fā)達國家已于1996年1月1日起禁止生產(chǎn)和使用,但一些發(fā)展中國家仍然在使用。CFCs的禁用是因為CFCs會在大氣中分裂并釋放出破壞臭氧層的氯原子。據(jù)UNEP(聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署)提供的資料,如果平流層的臭氧總量減少1%,預計到達地面的有害紫外線將增加2%。有害紫外線的增加,會產(chǎn)生以下一些危害:降低人的免疫力,使皮膚癌和白內(nèi)障患者增加,使傳染病的發(fā)病率增加;破壞生態(tài)系統(tǒng),使植物的生長和光合作用受到抑制,使農(nóng)作物減產(chǎn)??赡軐е履承┥镂锓N的突變,引起新的環(huán)境問題。因此保護臭氧已經(jīng)引起了各國的高度重視,成為一項全球性的緊迫任務。
而HCFCs與HFCs同樣能夠破壞臭氧,兩者只不過是所含的氯原子多少不同而已。同時CFCs、HCFCs和HFCs制冷劑都被認為是溫室氣體,它們對全球氣候變暖影響的大小,取決于它們吸收紅外能量的能力和它們在大氣中延續(xù)的時間,可用GWP(全球變暖潛值)來度量它們對全球變暖作用的大小,其大小是相對于CO,的溫室效應而言的,規(guī)定CO的GWP值為1。物質(zhì)對于臭氧層破壞能力的大小是以ODP(大氣臭氧層損耗潛能值)來衡量的,以CFC11為基準,規(guī)定CFC11的ODP值為1。
部分制冷劑的ODP和GWP值
制冷劑 | ODP值(R_11=1) | GWP值(CO=1) |
CFC11(R11) | 1 | 1500 |
CFC12(R12) | 1 | 4500 |
HCFC22(R22) | 0.05 | 510 |
HFC32(R32) | 0 | 675 |
CFC113(R113) | 0.8 | 2100 |
CFC114(R114) | 1 | 5500 |
CFC115(R115) | 0.6 | 7400 |
HCFC123(R123) | 0.02 | 29 |
HCFC124(R124) | 0.02 | 150 |
HFC125(R125) | 0 | 860 |
HFC134a(R134a) | 0 | 420 |
HCFC141b(R141b) | 0.08 | 150 |
HCFC142b(R142b) | 0.08 | 540 |
HFC143a(R143a) | 0 | 1800 |
HFC152a(R152a) | 0 | 47 |
HC600a(R600a) | 0 | 15 |
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制冷技術(shù)在當今社會飛速發(fā)展,其應用日益廣泛,無論是家用電冰箱、空調(diào)器,還是商用冷凍、冷藏及醫(yī)療、科研等領域無所不及。而制冷劑作為制冷設備的‘血液”,各類產(chǎn)品產(chǎn)量增長迅速。2019年中國HFC-125產(chǎn)量為13.76萬噸,較2010年的3.87萬噸增長了9.89萬噸。
2010-2019年中國HFC-125產(chǎn)量統(tǒng)計
資料來源:智研咨詢整理
總體來看,近十年來中國HFC-32產(chǎn)量持續(xù)增長,2018年中國HFC-32產(chǎn)量為17.09萬噸,同比增長13.4%;2019年中國HFC-32產(chǎn)量達18.56萬噸,同比增長8.6%。
2010-2019年中國HFC-32產(chǎn)量統(tǒng)計
資料來源:智研咨詢整理
2012-2015年中國HCFC-22產(chǎn)量逐年下滑,2016年開始恢復增長,經(jīng)歷2017年的飛速增長后2018年中國HCFC-22產(chǎn)量小幅下滑,2019年開始繼續(xù)增長,2019年中國HCFC-22產(chǎn)量為54.44萬噸,較2018年增加了2.33萬噸,同比增速為4.5%。
2010-2019年中國HCFC-22產(chǎn)量統(tǒng)計
資料來源:智研咨詢整理
2013-2017年中國HFC-134a產(chǎn)量逐年增加,2018年較2017年有所下滑,2018年中國HFC-134a產(chǎn)量為15.78萬噸,較2017年減少了2.29萬噸,2019年中國HFC-134a產(chǎn)量與2018年持平。
2010-2019年中國HFC-134a產(chǎn)量統(tǒng)計
資料來源:智研咨詢整理
總體來看中國HFC-134a產(chǎn)量呈增長趨勢,2019年中國HFC-134a產(chǎn)量為3.29萬噸,較2018年增加了1.13萬噸,同比增速為52.3%。
2010-2019年中國HFC-134a產(chǎn)量統(tǒng)計
資料來源:智研咨詢整理
四、主要企業(yè)經(jīng)營現(xiàn)狀
2019年制冷劑主要上市企業(yè)有國新文化、巨化股份、魯西化工、東陽光等。
制冷劑主要上市企業(yè)簡介
資料來源:公司官網(wǎng)、智研咨詢整理
2019年國新文化總資產(chǎn)為35.31億元,較2018年增長了0.38億元;巨化股份總資產(chǎn)為156.2億元,較2018年增長了3.5億元;魯西化工總資產(chǎn)為309.3億元,較2018年增長了31.4億元;東陽光總資產(chǎn)為264.1億元,較2018年增長了67.9億元。
2014-2019年制冷劑主要上市企業(yè)總資產(chǎn)統(tǒng)計(億元)
資料來源:公司年報、智研咨詢整理
2019年國新文化營業(yè)總收入為12.5億元,較2018年減少了4.1億元;巨化股份營業(yè)總收入為156億元,較2018年減少了1億元;魯西化工營業(yè)總收入為181億元,較2018年減少了32億元;東陽光營業(yè)總收入為148億元,較2018年增加了31億元。
2014-2019年制冷劑主要上市企業(yè)營業(yè)總收入統(tǒng)計(億元)
資料來源:公司年報、智研咨詢整理
2019年國新文化毛利潤為4.23億元,較2018年增加了0.47億元;巨化股份毛利潤為22.8億元,較2018年減少了15.7億元;魯西化工毛利潤為33.8億元,較2018年減少了26.5億元;東陽光毛利潤為67.4億元,較2018年增加了26.3億元。
2014-2019年制冷劑主要上市企業(yè)毛利潤統(tǒng)計(億元)
資料來源:公司年報、智研咨詢整理
五、未來發(fā)展趨勢
為了保護環(huán)境,減小溫室效應,那么制冷劑的發(fā)展趨勢應符合兩方面的要求:一是環(huán)保??v觀制冷劑的發(fā)展歷史,我們不難看出環(huán)保是其中的決定性因素。未來的制冷劑不論是天然的還是合成的,首先都應是環(huán)保的,這樣才不會被淘汰。但是最好還是采用天然的制冷劑,對環(huán)境沒有危害也節(jié)省能源。二是節(jié)能。隨著人們生活水平不斷提高,對空調(diào)設備的需求也會越來越大。而每年的用電高峰空調(diào)耗能也是很大的一項,而電能的產(chǎn)生又要消耗大量的礦石能源,帶來更嚴重的溫室效應。因此,我們除了改進制冷技術(shù)外,還可以從制冷劑出發(fā)研究新型節(jié)能制冷劑,從而降低能耗。
制冷劑未來發(fā)展趨勢
資料來源:智研咨詢整理
2025-2031年中國制冷劑行業(yè)發(fā)展動態(tài)及投資規(guī)劃分析報告
《2025-2031年中國制冷劑行業(yè)發(fā)展動態(tài)及投資規(guī)劃分析報告》共十四章,包含制冷劑行業(yè)投資與發(fā)展前景分析,2025-2031年制冷劑行業(yè)發(fā)展趨勢及投資風險分析,研究結(jié)論及投資建議等內(nèi)容。
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