随着空调冷水机组应用的日渐广泛，制冷剂的用量也越来越大。现阶段，在目前的世界主要国家中，大家对制冷剂的替代要求还是不一样的，而且随着世界外围市场的开拓，这些国家对替代的态度也还不明朗。所以弄清各个国家在这方面的要求对于国内空调企业的出口会有较大的帮助，这里就介绍一下世界三大制冷主力市场在制冷剂替代方面的发展趋势。日本：R410A成主流，美国：R22仍占主导，欧洲：R134A引起争议，而中国则是一个长期的改变过程，中级含氟制冷剂2015年在2010年基础上削减10%，2020年削减35%，2025年削减67.5%，2030年实现正规使用下淘汰制。

　　下文通过介绍制冷剂的发展历史、现状及制冷剂的替代，总结出制冷剂未来的发展趋势。制冷技术在当今社会飞速发展，其应用日益广泛，无论是家用电冰箱、空调器，还是商用冷冻、冷藏及医疗、科研等领域无所不及。而制冷剂作为制冷设备的“血液”，我们有必要对其的发展历史、现状及未来发展趋势进行探讨。

　　制冷剂发展历史

　　制冷剂的发展历史大致可分为三个阶段。第一阶段：早期的制冷剂(1830-1930年)，1834年帕金斯第一次开发蒸汽压缩制冷循环，其制冷剂为二乙醚(乙基醚)，后来又有CO2、SO2等作为制冷剂，然而它们多数是可燃的或有毒的，或者两者兼有，甚至有很强的腐蚀性和不稳定性，经常发生事故。因此制冷剂的注意力转向安全性能方面。第二阶段：氟利昂阶段。1931年梅杰雷从众多碳氢化合物中选出R12，随后一系列卤代烃制冷剂相继出现，这些物质性能优良、无毒、不燃，能适应不同的温度区域，显著地改善了制冷剂的性能。几种制冷剂在空调中变得很普遍，包括CFC11、CFC12、CFC113、CFC114和HCFC22。到1970年代中期，对臭氧层变薄的关注浮出水面。这导致了1987年蒙特利尔议定书的通过，议定书要求淘汰CFC和HCFC族。新的解决方案是开发HFC族，来担当制冷剂的主要角色。HCFC族作为过渡方案继续使用并将逐渐淘汰。第三阶段：绿色环保类制冷剂。目前该阶段的研究还不够成熟，各种研究试验都在积极进行中。

　　制冷剂使用现状

　　目前使用较多的制冷剂是CFCs和HCFCs，其次是HFCs。

　　对于CFCs发达国家已于1996年1月1日起禁止生产和使用，但一些发展中国家仍然在使用。CFCs的禁用是因为CFCs会在大气中分裂并释放出破坏臭氧层的氯原子。据UNEP(联合国环境规划署)提供的资料，如果平流层的臭氧总量减少1%，预计到达地面的有害紫外线将增加2%。有害紫外线的增加，会产生以下一些危害：降低人的免疫力，使皮肤癌和白内障患者增加，使传染病的发病率增加;破坏生态系统，使植物的生长和光合作用受到抑制，使农作物减产。可能导致某些生物物种的突变，引起新的环境问题。因此保护臭氧已经引起了各国的高度重视，成为一项全球性的紧迫任务。

　　而HCFCs与HFCs同样能够破坏臭氧，两者只不过是所含的氯原子多少不同而已。同时CFCs、HCFCs和HFCs制冷剂都被认为是温室气体，它们对全球气候变暖影响的大小，取决于它们吸收红外能量的能力和它们在大气中延续的时间，可用GWP(全球变暖潜值)来度量它们对全球变暖作用的大小，其大小是相对于CO2的温室效应而言的，规定CO2的GWP值为1。

　　物质对于臭氧层破坏能力的大小是以ODP(大气臭氧层损耗潜能值)来衡量的，以CFC11为基准，规定CFC11的ODP值为1。

　　温室效应将引起气候变化，目前国际社会所讨论的气候变化问题，主要是指温室气体增加产生的气候变暖问题。近年来，世界各国出现了几百年来历史上最热的天气，厄尔尼诺现象也频繁发生，给各国造成了巨大经济损失。人类对气候变化，特别是气候变暖，所导致的气象灾害的适应能力是相当弱的，需要采取行动防范。按现在的一些发展趋势，科学家预测有可能出现的影响和危害有：海平面上升;影响农业和自然生态系统;加剧洪涝、干旱及其他气象灾害;影响人类健康。

　　制冷剂的替代

　　目前使用的制冷剂对环境产生巨大的破坏作用，促使着人们积极的寻求能够保护环境的新型替代制冷剂。为了保护臭氧层和减小温室效应，必须要求制冷剂的OPD值和GWP值都要比较小。新型的替代制冷剂主要包括人工合成型和天然型两大类，有单一工质和混合工质两个方面，混合工质又可分为共沸混和物、近共沸混和物和非共沸混和物三种。常用的替代物有R134a，R407c，R410a，氨，CO2，R600a等碳氢化合物。市场上主要有两大类：格林柯尔公司认可的只有R4l1A、R4l1B，并具有低可燃性，在替代R22时应充分考虑可行性。清华系列环保制冷THR03b(R290/R22/R152a混合物)，THRO3b的环保性并不强，主要是COP指数比R22高一些，因此主要优势在节能上。由于人工合成制冷剂对环境的影响，人们开始重新将目光转向对地球生态系统无害的水、氨、二氧化碳、空气、碳烃化合物等自然工质。其中CO2尤其受到重视，CO2制冷剂是一种安全无毒、不可燃的自然工质，不破坏臭氧层，温室效应系数(GWP=1)，价格低廉，不需回收，可降低设备报废处理成本。CO2的热力性质很好，单位容积制冷量为人工制冷剂的3～10倍。经过汽车空调的实验，CO2系统的效率虽然比R12系统的效率低一些，但是CO2系统具有很大的提高潜力，未来可望达到与R12相当的效率水平。

　　制冷剂发展趋势

　　为了保护环境，减小温室效应，那么制冷剂的发展趋势应符合两方面的要求：

　　一是环保。纵观制冷剂的发展历史，我们不难看出环保是其中的决定性因素。未来的制冷剂不论是天然的还是合成的，首先都应是环保的，这样才不会被淘汰。但是最好还是采用天然的制冷剂，对环境没有危害也节省能源。二是节能。随着人们生活水平不断提高，对空调设备的需求也会越来越大。而每年的用电高峰空调耗能也是很大的一项，而电能的产生又要消耗大量的矿石能源，带来更严重的温室效应。因此，我们除了改进制冷技术外，还可以从制冷剂出发研究新型节能制冷剂，从而降低能耗。

　　据记者了解，在国际市场上，目前发达国家将含氟量为低级的制冷剂作为含氟量为低级的制冷剂的替代品。但是其只是过渡产品，并不是完美替代品，因为含氟量为低级的制冷剂虽对臭氧层破坏为零，但其造成的温室效应依然严重，未来无氟制冷剂将是发展趋势。

　　自1987年生效的《蒙特利尔议定书》强制性逐步淘汰氟制冷剂以来，截至2010年底，发达国家在淘汰了含氟量为高级的制冷剂基础上，又已将含氟量为中级的制冷剂淘汰。

　　按照缔约国对《蒙特利尔议定书》的履约进程，氟制冷剂的淘汰顺序为：含氟量为高级的制冷剂(全氯氟烃)被含氟量为中级的制冷剂(氢氯氟烃)替代，含氟量为中级的制冷剂被含氟量为低级的制冷剂(氢氟烃)替代，含氟量为低级的制冷剂最终被无氟制冷剂替代。

　　据统计，1997年，在发达国家率先淘汰了含氟量为高级的制冷剂之后，含氟量为中级的制冷剂其生产量和消费量每年以超过20%的速度递增。21世纪初，在蒙特利尔议定书多边基金的资助下，中国建立了一大批含氟量为中级的制冷剂生产企业。并在2007年淘汰了含氟量为高级的制冷剂。但是很快含氟量为中级的制冷剂的致命伤——温室效应影响指数较高的问题被发现。于是，含氟量为中级的制冷剂也进入了被淘汰的行列。2007年9月，经修正的《蒙特利尔议定书》明确2030年完成其淘汰。

　　世界各国近几年已经陆陆续续停止含氟制冷剂，欧盟已于2002年全面禁止使用，日本已于2004年开始禁止使用，美国也于2010年起全面停止其生产和消费，而中国才刚刚开始。我国是目前全球最大的含氟量为中级的制冷剂生产和使用国，其产量占到全球的65%，使用量占到全球的40%。

　　根据《蒙特利尔议定书》的规定，2013年发展中国家含氟量为中级的制冷剂生产和使用分别冻结在2009和2010年两年平均水平，2015年在这一冻结水平上削减10%，2020年削减35%，2025年削减67.5%，2030年实现除维修和特殊用途以外的完全淘汰。我国作为发展中国家，要严格履约。

　　从制冷剂的发展反映了人类社会科学技术的发展，也体现了人们对环境保护意识的加强。由此可见，制冷剂今后的发展一定是朝着环保，节能的方向。