摘要： 2006 年，空调行业绿色制冷剂替换无疑是一个比较热门的话题。作为发展中国家，中国距最终禁止 R22 的生产与销售还有 30 余年，虽然目前进行绿色制冷剂的替代在技术上的障碍并不多，但随之而来的却是空调生产成本的提高，而且面对着全球变暖的问题， R 410A 等绿色制冷剂的前景还并不明朗，那么在这个问题上，空调行业将走向何方？本文从专利、市场和政策等方面对绿色制冷剂替代的问题进行了探讨。

　　Abstract: Refrigerant substitute was a hot topic in 2006. As a developing country, there still have 30 years to stop the production and distribution of R 22 in China , and there are very few technical obstacles in substituting C22 for R 410A . But the substitution will follow with the higher costs of production. And because of the threat of 揼 lobal warming? the future of R 410A is still unclear. How can the air-conditioner industry deal with this problem? The paper discusses the issue from the impact of patent, market and policy.

　　随着中国宣布将比《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》（以下简称《蒙特利尔议定书》）规定的时间提前两年半淘汰消耗臭氧层的全氯氟烃（ CFCs ）制冷剂，关于空调绿色制冷剂替换的问题在业内引起了一场不小的争论。在刚刚过去的 2006 年，多家国际巨头在国内市场频频出手，不遗余力地在我国推动绿色制冷剂的应用，同时，众多国内厂商却喊出进行 HCFC 大规模替代的时机尚不成熟的声音。中国制冷学会副理事长、中央空调领域专家吴元炜认为：“中国是否需要提前实施该规定应根据中国自己经济发展的情况来定。根据《蒙特利尔议定书》的规定，中国到 2040 年才全面禁止 R22 的使用，目前国内的经济水平还不能提前实施该规定。” 　

　　按照我国政府批准参加的《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》伦敦与哥本哈根两个修正案所承担的国际义务，我国将在 2010 年 1 月 1 日 禁用 CFCs 类物质； 2016 年 1 月 1 日 将 HCFCs 物质冻结在 2015 年平均水平； 2040 年 1 月 1 日 禁止 HCFCs 物质的生产与销售。

　　国际社会在削减与禁用 ODS 的问题上，呈现出两处特点，一个是禁用期限不断提前，禁用物质的种类不断扩大，还有一个就是部分发达国家和地区纷纷提前淘汰非环保型制冷剂。例如瑞士、意大利规定在 2000 年禁用 HCFCs 物质；瑞典、加拿大规定为 2010 年；欧共体规定为 2015 年；德国规定 2000 年禁用 HCFC-22 ；美国规定 2003 年 1 月 1 日起 禁用 HCFC-141b （作发泡剂）， 2010 年 1 月 1 日起 不再生产使用 HCFC-22 的新制冷空调设备，并于 2020 年 1 月 1 日起 完全禁用 HCFC-22 和 HCFC-142b ，不再制造使用 HCFC-123 和 HCFC-124 的新设备；

　　国际社会加快替代步伐是有客观原因的，比如目前国际上比较流行的 R 410A 能效比等方面确实有相当的优势。艾默生环境优化技术美国总部亚太区技术支持经理 Pete Dexter 先生曾撰写了一篇题为“ R 410A 空调制冷剂的特点”的短文。根据这家世界著名压缩机生产厂商的已有经验明确指出：“ R 410A 的容量和压力高于 R22 ，运行压力高出 50% ～ 60% 。高压力和高气体密度带来的结果是，不但可以用更小排气量的压缩机，还可以用更小直径的管路和阀门。高压排气阀的使用消除了系统冷凝高压带来的隐患。压缩机厚的壳体使系统经受更高的运行压力。压缩机造得厚重些还有一个好处，即 R 410A 的运行噪声比 R22 压缩机明显地低 2 ～ 4 dB （ A ）。”该文还指出，由于 R 410A 具有显著的热传递优势——蒸发器的热传递高 35% ，冷凝器高 5% 。“在相同冷量、相同冷凝温度的系统中， R 410A 的系统能效比 (COP) 可以比 R22 高出 6% ”。由于 R 410A 的高压力与高气体密度，和较低的气态与液态的粘滞系数，故不但管径细而且压降较小，使“制造 R 410A 系统降低了更多的材料成本，并且在长配管家用机和多联机系统中更有优势。”

　　但是，国际制冷空调行业所推崇的 HFCs 制冷剂又被《京都议定书》列为6种减排的温室气体之一。 CFCs 、 HCFCs 和新一代 HFCs 制冷剂都被认为是温室气体。欧盟也正在制定更加严格的环保标准，将禁止 GWP>150 的制冷剂的生产和销售。为了缓解全球气候变暖的趋势，制冷剂又有了新的发展需求。这种局势很可能在未来几年对中国的 HCFCs 替代政策提出新的要求。国家环保局也表示，目前中国政府面临的国际压力非常大。

　　2.1 中国空调企业对 HCFC 替代技术和生产工艺的研究开发早就开始

　　2006 年 9 月 5 日 ，在由国家环境保护总局外经办与中国家用电器协会共同主办的“中国家用空调行业 HCFC 管理（淘汰）战略研讨会”上，美的、海尔、志高等空调生产厂家一致表示，中国空调企业对 HCFC 替代技术和生产工艺的研究开发很早就开始，虽然仍然缺少核心技术，但基本上不存在技术障碍。

　　据介绍，由于欧盟等发达地区一直是中国空调出口的主要市场，中国空调企业很早就实现了对使用环保制冷剂 R 407C 和 R 410A 压缩机空调的批量生产。近年来，由于采用 R 410A ，各空调企业也根据实际情况逐渐减少了 R 407C 空调的生产，同时 R 410A 空调的生产技术越来越成熟。

　　目前中国空调出口中， R 410A 产品主要供应日本和欧盟两大市场，其中日本市场的空调大部分由在华的日资企业所控制，中国本土企业则每年出口欧盟 500 万至 600 万台 R 410A 空调。除此之外，美国将于 2008 年提前落实 HCFC 替代策略，业内人士一致认为那里将是 R 410A 空调下一个增长点，而澳大利亚的 R 410A 市场则刚刚开始启动。

　　但是，国内空调企业普遍对 R 410A 空调在中国的替代困难有着清醒的认识。

　　2.2 成本剧增 20% 以上

　　最主要的障碍是替代后国内空调生产成本的急剧上升。虽然生产工艺成熟多年，但是替代产品的制冷剂、压缩机、润滑油和其他零部件的价格提高还是非常现实的问题。吴元炜在接受媒体采访时亦不断强调：“环保制冷剂的替代，尤其是将 R22 替代成 R 410A ，将意味着各个技术环节都要做全面升级。”

　　2.2.1 专利权上的缺失 中国空调业受制于人

　　问题的核心在于 R 410A 的知识产权问题。

　　中国家电协会秘书长姜风表示，在谈到空调环保制冷剂替代问题上，首先要考虑的是专利问题。目前环保制冷剂 R 410A 的专利权仅掌握在杜邦、霍尼韦尔等少数美国企业手中。业内人士介绍， R 410A 制冷剂的 ODP 值（臭氧消耗潜能值）为 0 ，即完全不消耗臭氧，现阶段世界范围内被普遍用于空调的 HCFC 替代。如今，该项专利在欧洲将于 2009 年到期，到时欧洲企业将可以无偿使用 R 410A 技术，但是同时参与市场推广多年的中国企业，却仍然面对遥遥无期的专利保护期。

　　在环保制冷剂专利权上的缺失，令本已不掌握核心技术的中国空调企业更加受制于人。杜邦公司认为，目前国内的空调厂家所使用的环保制冷剂部分是仿制品，侵害了杜邦的知识产权。 2006 年 10 月 26 日 ，霍尼韦尔公司特殊材料集团宣布推出一项面向中国空调生产企业的“客户认证计划”，以认证这些企业是合法授权的氢氟烃类（ HFC ）制冷剂霍尼韦尔 R -410A 的使用者。

　　霍尼韦尔氟产品事业部亚太区商务总监 吕军 先生说：“客户认证计划可以增强空调生产企业和零售企业对于使用霍尼韦尔创新、节能的专利产品 R -410A 制冷剂的认知。与此同时，获得认证的企业可以有一系列的战略获益，譬如获得和霍尼韦尔这一领先品牌进行联合市场推广的机会。”

　　无论是使用未经授权的非法 R -410A 制冷剂中国的空调或热泵生产企业，还是购买含有未经授权的非法 R -410A 制冷剂产品的其他市场的零售企业，都将面临一系列的商业风险，包括产品没收、强制销毁和法律罚款等。欧盟国家政府和电器零售企业已经加强了对含有受专利保护的 R -410A 制冷剂的空调产品的监控和审查。

　　专利缺失大大加重了制冷剂替代的成本。在“中国家用空调行业 HCFC 管理 ( 淘汰 ) 战略研讨会”上，专家表示，由于需要向国外企业缴纳制冷剂的专利费，目前一台空调所需的 R 410A 制冷剂价格是 R22 的 6 倍。

　　另一业内观点还表明，国外制冷剂企业纷纷来华宣传环保制冷剂，与其专利使用在欧洲等发达国家即将放开有关，因为在专利放开之后这些企业将失去专利费收益，故而选择中国这一正在崛起的最大空调消费国。

　　专业人士表示，到目前为止，空调压缩机等核心技术均掌握在日本企业手中，如果在制冷剂上再受到这样的控制，那么中国空调业将一无所得，只能任人摆布。

　　如果专利不能对中国企业放开， R 410A 在中国市场的替代成本将全部由中国消费者承担。而且，替代所产生的大部分行业利润将被国际制冷剂企业获得，而中国制造业也很可能丧失原有的成本优势（与印度、东南亚等地区相比）。

　　2.2.2 安装和售后

　　此外，安装和售后环节也存在着困难。由于 R 410A 的系统压力比 R22 要高，所以环保制冷剂空调在安装、维修上的难度比普通空调要大。全面替代意味着必须对庞大的安装售后体系的所有人员重新培训。而且，制冷剂成本高居不下也增加了消费者日后维修的费用。“ R22 空调加一次氟也就 100 多元， R 410A 要是加一次最少也要 300 元。”奥克斯空调的总工程师朱建军说。

　　如此简单算下来，虽然在技术上不存在困难，但空调行业做环保制冷剂的替代在整体上将要增加 15% 以上的成本。而且， 2006 年铜材价格大幅上涨，环保制冷剂替代产生的成本也随之水涨船高。

　　但与绿色制冷剂替代的巨大成本呈鲜明对比的是，中国中央空调厂家在困难的情况下，还是陆续在进行环保制冷剂的替代。海尔中央空调相关负责人对此也表示：“中央空调领域的环保制冷剂替代确实比家用空调领域要积极。”据介绍，目前我国中央空调市场的环保制冷剂替代已经达到了10% 以上。

　　这主要与中央空调领域的特殊销售对象有关，中央空调的使用一般都是大型建筑，而在这些建筑中有一些是标志性的建筑，比如奥运场馆代表国家形象就需要使用环保制冷剂的中央空调，政府部门的建筑代表了政府形象，也必须使用环保制冷剂的中央空调。

　　美的王伟均向记者介绍，对于环保制冷剂的使用，很多建筑项目在中央空调招标书中就已经予以了明确的规定——产品必须符合要求才有资格竞标。家用空调由于是普通消费者使用，因此应用了环保制冷剂的空调只是选项之一，而不是必须考虑的因素。

　　此外，中央空调领域由于在压缩机等核心技术上受制于人的程度远高于家用空调，因此导致中央空调产品有时候不得不采用环保制冷剂。吴元炜解释道：“中央空调生产量较少，中国企业很少投产压缩机，因此就没有家用空调压缩机成熟，受制于人的程度较高。而中央空调是否采用环保制冷剂，主要就是看压缩机要求采用什么制冷剂。”

　　据其介绍，根据采用的制冷剂分类，目前主流的压缩机有 4 种—— R22 、 R 134a 、 R123 、 R 410A 。“如果国外压缩机厂家全部改用 R 410A 制冷剂或者其他任何类型制冷剂的压缩机，那么中国中央空调厂家就只有跟着改变。”吴元炜如此感慨。

　　4.1 企业不必急于环保制冷剂的替代

　　根据《蒙特利尔议定书》中规定的发展中国家淘汰 HCFC 物质时间表， 2016 年冻结 HCFC 物质的消费量保持在 2015 年的水平上， 2040 年才实现完全淘汰，现在距离中国全面冻结 HCFC 的使用量还有 10 年时间。吴元炜强调，这种规定是符合我国经济发展的需求的，“考虑到替换的巨大成本，我国现有的经济水平还不到实施的阶段，因此一些建筑项目或中央空调企业不应该对环保制冷剂瞎起哄，无需着急”。

　　建筑科学研究院研究员 汪训昌 先生也谈到：“我国在未来 10 年内不但不需要淘汰，而且还可增加 R22 的生产量、消费量与使用量。这是《蒙特利尔议定书》赋予发展中国家的权利，应加以充分利用。空调制冷行业使用任何制冷剂都是在密闭系统中循环，提高系统的密闭性，改善能效，加强维修回收与报废回收，这是最直接最有效地保护全球环境的手段。对于发展中国家的空调制冷行业来说，目前不在于要不要提前淘汰 R22 ，而恰恰是要充分利用 R22 的优良的热力学特性，改善能效，提高系统的密闭性，创建以加强维修回收与报废回收的制冷剂管理机制与体系，这是最实际与最有效的环保行动。”

　　多位专家也表示， R 410A 并没有很好地解决其所带来的温室效应。对此美国杜邦也直言不讳，称正在寻求解决之道。

　　4.2 政府需要细化制冷剂替代战略

　　在“中国家用空调行业 HCFC 管理（淘汰）战略研讨会”上，各企业提出，政府应当对环保制冷剂替代战略做进一步的细化，国家环保总局的熊康也认为，总结第一阶段 ODS 物质淘汰工作的经验，中国 CFC 物质淘汰进程相对仓促了一点，而 HCFC 类物质淘汰的中长期管理战略可以对此进行一些修正，要最大限度地争取国家利益和行业利益。

　　目前，政府有关部门已经委托北京大学环境学院研究制定了“中国长期管理氟氯烃（ HCFCs ）战略”，力图在全面了解企业 HCFC 使用情况后，制定一系列针对性强、可操作的淘汰措施。该报告提出，在制定政策时，应充分考虑到中国的具体国情，尤其是中国宏观经济环境以及产业政策的变化，比如，中国近期经济体制改革和企业的市场经济行为特征等，并与国家方案中 ODS 淘汰的政策框架相衔接，充分考虑 ODS 替代品生产行业的特征，保证政策法规的连续性和一致性。

　　但现在不提前做环保替代，并不意味着以后不会提前。姜风表示，目前中国正积极向国际组织申请环保制冷剂替代的援助资金，如果资金到位将有望推进中国的替代速度。据了解，冰箱领域之所以现在能够实现全部替代，与其申请到的 9000 多万元资金支援有很大关系。而目前《蒙特利尔议定书》多边基金已经明确不再为 HCFC 的替代提供投资费用，也不支持替代品的研发费用，我国作为 HCFC 的生产和消费大国，在替代品的研发上投入不足，将会在全面履行《蒙特利尔议定书》，淘汰 HCFC 上面临更大的困难。

　　而国内的并不完善的市场环境也是环保制冷剂替代过程中必须考虑的问题。淘汰 ODS 物质的过程中，有许多教训值得借鉴。在中国向 ODS 物质生产和消费的“零”目标迈进的同时，淘汰也带来了 ODS “非法生产、非法消费和非法贸易”（“三非”）的严重威胁。从 2001 年以来，随着 ODS 的逐年削减， ODS 价格逐年上涨，利润加大。虽然 ODS 价格的上涨有利于消费的淘汰，但同时又刺激了非法生产。由于很多替代品的性能和价格在市场上难以和 ODS 相抗衡，而一些 ODS 生产所需的设备投资较小，技术十分成熟，回报很快，因此，在高额利润诱惑下，非法生产时有发生。并且，对得到配额许可证的合法企业的管理难度越来越大，企业为了经济利益有可能超配额生产。而目前我们对于企业超配额生产的制裁手段不明确，力度不够，对企业没有威慑力。这些问题同样可能在环保制冷剂的替代过程中出现。

　　日本、美国及欧盟等发达国家和地区是通过提高能效等制度手段，培育并引导市场，实现 R 410A 空调的普及。国内也需要在制冷剂替代过程中，通过产业结构的调整和引导，辅助相应的税收政策，推动绿色制冷剂的发展。如果是政策性的强行替代，就可能会导致因价格提高而出现消费量急剧萎缩，空调产能大量闲置浪费。

　　由于受到《京都议定书》对温室气体物质的限制， R 410A 的未来还很不明朗，而国外对碳氢和二氧化碳等下一代制冷剂的研究早就在进行中，中国制冷剂企业还有相当大的发展机会。比如清华大学热能工程系研究开发的清华制冷剂近几年来不断推新，逐步形成了东岳清华绿色制冷剂系列，从一号、二号、三号发展到现在的几大系列十几个品种，分别替代被淘汰的氟利昂 R12 、氟利昂 R502 和以后要淘汰的氟利昂 R22 ，甚至是现在正使用的新产品 R 134A 或 407C ，成为我国惟一自行研制开发并被美国、西欧等国家环境保护组织认定和一致推广的带有绿色标志的制冷剂替代品，还获得了国际统一编号。

　　如果中国能通过 HCFC 替代战略的实施，出台一些有利于新技术研发和行业整体升级的扶持措施，将是对国内空调企业最大的利好。

　　参考文献：

　　[1] 朱明善 . 21 世纪制冷空调行业绿色环保制冷剂的趋势与展望

　　[2] 刘 钊 . 中国空调 HCFC 替代须兼顾消费者利益

　　[3] 汪训昌 . R 410A 与 R 407C 应用的选择趋势

　　[4] 贾龙志 . 试论中央空调系统替代制冷剂的选择

　　[5] 吕金虎 . 替代制冷剂的研究与应用现状

　　[6] 陈庆春 . 中央空调加速环保替代有苦衷

　　随着冰箱行业 CFCs 替代的结束，空调行业 HCFC 的替代已成为中国制冷行业关注的重要问题，出口市场的要求和国际上的压力与促进推动使得这一问题更为敏感。本文所进行的各种深入分析对空调行业具有很强的参考价值。

——北京工业大学教授 李红旗

　　《中国绿色制冷剂替代之痛》一文基本描述了我国在制冷剂替代方面，尤其是 R22 替代物 R 410A 的替代方面的进展，道出了国内在这方面的被动情况。

　　当我们对欧盟市场环保空调需求满怀希望时，欧盟正在制定更加严格的环保标准，将禁止 GWP>150 的制冷剂的生产和销售。正当我国苦恼于制冷剂替代带来的专利费时，新一代环保制冷剂在悄悄孕育之中。中国的空调企业应把眼光放远，在新技术研发上有超前性，不能仅把注意力放在当前市场。否则当又一个新技术出现时，难免又会陷入被动的地位。

——天津大学热能研究所所长 马一太

　　文章写得很好 , 评论也很到位。我国制冷空调企业应该充分利用《蒙特利尔议定书》中赋予发展中国家的权利，在国内市场上要努力提高制冷空调系统的密闭性，改善能效，加强维修回收与报废回收；在出口欧美市场的产品上，要使用一些环保制冷剂开发的产品，同时为今后的全面替代作技术储备。在经历了 DVD 等专利费事件后，我们行业内的企业家专家学者要努力创新，开发出有自主知识产权的环保型制冷剂，在环保制冷剂的国际舞台上争取更多话语权。

——中国制冷学会副秘书长 荆华乾