2017年中國制冷劑行業(yè)高速增長 行業(yè)長期發(fā)展承壓[圖]

    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。

    制冷劑主要用于家用空調(diào)、車用空調(diào)和冰箱等領(lǐng)域，至今已有四代產(chǎn)品：

    第一代制冷劑一般是指CFC（氟氯烷烴）類物質(zhì)，代表產(chǎn)品包括CFC-11（R11），CFC-12（R12）。1977年英國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了南極上空的臭氧空洞，并對其展開了一系列研究，最終得出結(jié)論，認為廣泛使用的氟氯烷烴（CFCs）制冷劑是破壞臭氧層的主要原因之一，從而引出了1987年頒布的《關(guān)于消耗臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾議定書》。這是全世界聯(lián)合起來共同應(yīng)對氣候變化的一個成功的國際合作協(xié)議，其主要內(nèi)容就是通過逐步淘汰破壞臭氧層物質(zhì)氟氯烷烴（CFCs）的使用來保護臭氧層和大氣環(huán)境。

    議定書中以臭氧層消耗潛值（ODP）和全球變暖潛值（GWP）作為衡量制冷劑環(huán)保性的標準。ODP以R11的臭氧破壞影響作為計算標準,制定R11的ODP值為1,其他物質(zhì)的ODP是相對于R11的比較值。GWP規(guī)定CO2為參照氣體，設(shè)定其氣候變暖潛值為1，而其他物質(zhì)的GWP均以CO2為參照物質(zhì)進行比較得出其GWP數(shù)值。

    第二代制冷劑是用于取代CFC的HCFC（氫氟氯烴），最具代表性的產(chǎn)品為人們所熟知的HCFC-22（R22）。R22幾乎與第一代制冷劑同時問世，被廣泛應(yīng)用于空調(diào)，冷凍，發(fā)泡等行業(yè)，其他的代表性產(chǎn)品包括HCFC-142b（R142b）和HCFC-141b（R141b）相較于CFC，HCFC的ODP值更低，然而由于其基數(shù)非常大，年消耗量達上百萬噸，發(fā)達國家已經(jīng)淘汰了HCFC的使用；而發(fā)展中國家也已于2015年啟動相關(guān)淘汰進程。這一淘汰過程計劃于2030年完成，但預(yù)計可能提前完成淘汰。

    第三代制冷劑是HFC（氫氟烴），以HFC-134a（R134a），HFC-410a（R410a）及HFC-245fa（R245fa發(fā)泡劑）為代表，其ODP值為零。憑借著優(yōu)秀的能效與環(huán)保特性，HFCs自推出后在空調(diào)、制冷、發(fā)泡等行業(yè)得到了迅速且廣泛的應(yīng)用。

    但是，近年來，全球氣候變暖的危害日益成為焦點，被《京都議定書》列為六種溫室氣體來源之一的HFCs也逐漸成為眾矢之的。盡管HFCs占溫室氣體排放總量的比例并不高只有5%左右，但由于其全球變暖潛能值（GWP）是CO2的幾百甚至數(shù)千倍，且隨著HCFC的淘汰，其消耗量急劇增加，從而使其危害得到了全球的高度關(guān)注，發(fā)達國家紛紛倡導(dǎo)淘汰HFC的使用，開發(fā)下一代低GWP制冷劑。

    為了減少HCFC制冷劑對全球環(huán)境的影響，北美三國、歐盟、印度等先后提出了對蒙特利爾議定書的修正案，而歐盟也頒布了含氟氣體指令（F-gas Directive）和車用空調(diào)指令（MAC Directive）,并制定出淘汰高GWP值制冷劑的時間表，進而推動新一代制冷劑，即零ODP、低GWP制冷劑的發(fā)展。隨即在2015年巴黎氣候大會各方達成目標，將加強對氣候變化威脅的全球應(yīng)對，把全球平均氣溫較工業(yè)化前水平控制在2攝氏度之內(nèi)。在此之前，早在2006年，歐盟委員會已經(jīng)頒布了第一份針對F-gas的法規(guī)：EUDirective2006/40/EC。在這份文件中指出自2011年1月1日起，所有在歐盟銷售的新車型，在車用空調(diào)中使用的制冷劑其GWP值必須小于150。自2017年1月1日開始，所有新出廠車型必須使用GWP不大于150的制冷劑。2014年歐盟又頒布了新一版的F-gas法規(guī)2014/517/EC,明確了對三大主流HFC制冷劑的限制R404A-自2020年1月1日起，商業(yè)冷凍將禁止使用GWP高于2500的制冷劑R410a-自2025年1月1日起，單元空調(diào)將禁止使用GWP高于750的制冷劑。R-245fa-自2023年1月1日起，聚氨酯硬泡將不再使用GWP高于150的發(fā)泡劑。

    第四代制冷劑主要是指HFOs制冷劑，氫氟烯烴（HFOs）代表產(chǎn)品包括R1234ze和R1234yf。兩類制冷劑都擁有零ODP值和極低的GWP值。氫氟烯烴（HFOs）兼?zhèn)渥吭降男阅芘c環(huán)保性而受到了廣泛的關(guān)注并被成功應(yīng)用。但由于當前HFOs制冷劑本身的高成本以及對相關(guān)專利和設(shè)備成本的提升，其發(fā)展仍然處于起步階段。當前新型碳氫天然工質(zhì)制冷劑（HCs），如R600a和R290等制冷劑也得到推重；主要原因是HCs天然工質(zhì)制冷劑具備非常好的環(huán)境友好性且制造成本相比化學(xué)合成工質(zhì)制冷劑較低，其原料廉價易得，但是考慮到其可燃的物理性質(zhì)，許多潛在用戶依舊采取了觀望態(tài)度。當前HCFC制冷劑的最終替代方案出現(xiàn)了兩個主要方向，一種是以歐洲國家和韓國為代表，其主張采用天然工質(zhì)作為替代物，如R290、R1270、R744、R600a、R600、R717等。另一種以美國和日本為代表采用化學(xué)合成工質(zhì)的零ODP、低GWP制冷劑。但是當前處于制冷劑產(chǎn)品的過度期HFCs制冷劑依然在用量上占主導(dǎo)地位。

不同制冷劑產(chǎn)品應(yīng)用現(xiàn)狀

資料來源：智研咨詢整理

    國內(nèi)第二代制冷劑走向淘汰，第三代制冷劑面臨管制。國內(nèi)的制冷劑使用，很大一部分家用制冷設(shè)備還是停留在第二代的R22，但是隨著HCFCs的淘汰進程，第三代HFCs制冷劑包括R410a和R134a等正在逐漸成為主流。當前我國冷庫、冷柜中以R22、R404a和R134a為主流制冷劑，2016年中國的連鎖百強超市簽訂了讓R22逐步退出的協(xié)議，但是替代過程只是起步階段，R22的應(yīng)用依然很多，且國內(nèi)大部分超市在用R404a，但是在歐洲其替代型制冷劑已經(jīng)過度到R290、R600a和CO2。對于R290等天然工質(zhì)制冷劑中國還處于少量使用和推廣階段。

    我國制冷劑產(chǎn)能高度集中在山東、江蘇和浙江三省，其中山東、江蘇兩省均屬環(huán)保問題頻發(fā)、環(huán)保壓力較大的省份。

2017年中國制冷劑行業(yè)主要企業(yè)產(chǎn)能（噸）及區(qū)域分布

資料來源：智研咨詢整理

    2016年我國制冷劑產(chǎn)量為78.42萬噸，2017年我國制冷劑產(chǎn)量增長至83.42萬噸。

2013-2017年我國制冷劑產(chǎn)量走勢圖

資料來源：智研咨詢整理

2017年我國制冷劑產(chǎn)量分布格局

資料來源：智研咨詢整理

    2017年我國制冷劑進口數(shù)量為0.1萬噸，國內(nèi)出口數(shù)量為22.15萬噸，我國制冷劑表觀消費量為61.37萬噸。

2013-2017年我國制冷劑需求總量統(tǒng)計圖

資料來源：智研咨詢整理

    相關(guān)報告：智研咨詢發(fā)布的《2019-2025年中國制冷劑行業(yè)市場發(fā)展模式調(diào)研及投資趨勢分析研究報告》

    中國制冷劑行業(yè)面臨的問題與挑戰(zhàn)分析

    1、氟制冷劑行業(yè)面臨巨大的產(chǎn)業(yè)升級壓力

    目前，發(fā)達國家已基本全面停止使用第二代氟制冷劑，我國也按照承諾啟動了第二階段的淘汰工作，2030年將全面停止第二代氟制冷劑使用。我國第三代氟制冷劑主要在出口產(chǎn)品中使用，雖然第代氟制冷劑的臭氫消耗（ODP）為零，相比于早期產(chǎn)品的溫室效應(yīng)（GWP）也大幅下降（10倍），但較二氧化碳溫室效應(yīng)仍高得多（1300倍）。近年國際上對氟制冷劑的環(huán)保要求不斷提高，主要是對制冷劑的溫室效應(yīng)限制不斷提高，歐盟、美國、日本都分別立法積極推動第四代氟制冷劑（溫室效應(yīng)與二氧化碳相當）的推廣使用。2006年歐洲議會通過了《F-gas法規(guī)》，限制高溫室效應(yīng)的含氯氣體使用，提出了第三代氟制冷劑使用的限制和淘汰日程。2015年7月美國環(huán)保局也已經(jīng)明確“從2021年開始新生產(chǎn)的汽車上不能再使用第代氟制冷劑”。我國自2013年開始，與美、歐發(fā)表多個氣候變化聯(lián)合聲明，承諾逐步削減HFCs類制冷劑的生產(chǎn)和消費，并同意探討在《蒙特利爾議定書》框架下解決HFCs的問題。隨著國內(nèi)外對第三代氟制冷劑使用的逐步削減，將給國內(nèi)氟制冷劑行業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級帶來巨大壓力。

    2、知識產(chǎn)權(quán)壁壘壓力巨大

    為保護臭氧層、減緩全球變暖，國際上按照未來制冷劑“臭氧消耗潛值為零，溫室效應(yīng)潛值要低，大氣壽命盡可能短”的發(fā)展原則，發(fā)達國家政府和企業(yè)于2000年前就己著手第四代氟制冷劑的開發(fā)工作，加快了在第四代氟制冷劑領(lǐng)域的知識產(chǎn)權(quán)布局。目前霍尼韋爾、科幕、大金、阿科瑪和三菱等國外企業(yè)在第四代氟制冷劑HFO-1234yf產(chǎn)品上的專利總量已達到682件，占該領(lǐng)域總專利數(shù)量的87%，壟斷了絕大部分第四代氟制冷刑的制備技術(shù)和應(yīng)用技術(shù)。

    “十一五”、“十二五”期間，我國氟制冷劑行業(yè)也在積極開發(fā)第四代制冷刑，在HFO-1234yf、HCFO-1233zd和全氟回等產(chǎn)品方面也取得了一些技術(shù)專利。但由于研發(fā)基礎(chǔ)薄弱、起步晚，原始創(chuàng)新能力不強，缺少核心自主知識產(chǎn)權(quán)，我國企業(yè)在該領(lǐng)域提交的專利申請只有38件，不到全球總申請量的5%，在專利數(shù)量上處于劣勢，且基本都屬于制備技術(shù)專利，缺乏對應(yīng)用技術(shù)的保護，與美國、日本企業(yè)的差距較大。早在2008年國外公司的第四代制冷劑應(yīng)用技術(shù)專利就已進入我國，完全壟斷了第四代制冷劑的應(yīng)用市場。我國企業(yè)已經(jīng)失去第四代制冷劑市場的主導(dǎo)權(quán)，目前除了可為跨國公司“代工”生產(chǎn)外，在國內(nèi)外市場中均無權(quán)獨立生產(chǎn)和銷售。