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2019年中国制冷剂行业发展现状及未来发展趋势分析[图]

2020年11月19日 14:09:28字号:T|T

    一、概述

    制冷剂,又称冷媒、致冷剂、雪种,是各种热机中借以完成能量转化的媒介物质。这些物质通常以可逆的相变(如气-液相变)来增大功率。如蒸汽引擎中的蒸汽、制冷机中的雪种等等。一般的蒸汽机在工作时,将蒸汽的热能释放出来,转化为机械能以产生原动力;而制冷机的雪种则用来将低温处的热量传动到高温处。制冷剂一般可分为无机化合物、有机化合物、混合工质。

制冷剂一般分类

资料来源:智研咨询整理

    智研咨询发布的《2021-2027年中国制冷剂行业市场研究分析及前景战略分析报告》数据显示:传统工业及生活中较常见的工作介质是部分卤代烃(尤其是氯氟烃),但由于它们会造成臭氧层空洞而逐渐被淘汰。其他应用较广的工作介质有氨气、二氧化硫和非卤代烃(例如甲烷)。制冷剂的种类繁多,用途非常广泛。

制冷剂的主要品种及用途

品种
简介
用途
产品包装
R-12
R-12制冷剂别名R12、氟利昂12、F-12、CFC-12、二氟二氯甲烷,商品名称有Freon12等,中文名称二氟二氯甲烷,英文名称Dichlorodifluoromethane,分子式CCl2F2。由于R-12属于CFC类物质(第一批受限的ODS物质ClassIOzone-depletingSubstances)——对臭氧层有破坏、并且存在温室效应,因此在发达国家和部分发展中国家,已经停止了在新空调、制冷设备上的初装或旧设备上的再添加;中国2007年已停止了R12制冷剂的生产、以及在新制冷空调设备上的初装。
作为使用最广泛的中低温制冷剂,R-12主要应用于冰箱、冷柜、饮水机、汽车空调、商用空调、冷库、商业制冷、冷冻冷凝机组等制冷设备中。二氟二氯甲烷同时还可应用于气雾推进剂、物理发泡剂、配医用消毒剂、杀虫药发射剂等。
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R-134a
R-134a制冷剂别名R134a、HFC134a、HFC-134a、四氟乙烷,商品名称有SUVA134a、Genetron134a、KLEA134a等,中文名称四氟乙烷,英文名称1,1,1,2-tetrafluoroethane,化学名1,1,1,2--四氟乙烷,分子式CH2FCF3。由于R-134a属于HFC类物质(非ODS物质Ozone-depletingSubstances)——因此完全不破坏臭氧层,是当前世界绝大多数国家认可并推荐使用的环保制冷剂,也是发文时主流的环保制冷剂,广泛用于新制冷空调设备上的初装和维修过程中的再添加。
R-134a作为使用最广泛的中低温环保制冷剂,由于HFC-134a良好的综合性能,使其成为一种非常有效和安全的CFC-12的替代品,主要应用于在使用R-12(R12、氟利昂12、F-12、CFC-12、Freon12、二氯二氟甲烷)制冷剂的多数领域,包括:冰箱、冷柜、饮水机、汽车空调、中央空调、除湿机、冷库、商业制冷、冰水机、冰淇淋机、冷冻冷凝机组等制冷设备中,同时还可应用于气雾推进剂、医用气雾剂、杀虫药抛射剂、聚合物(塑料)物理发泡剂,以及镁合金保护气体等。
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R-22
R-22(二氟一氯甲烷)制冷剂物化性质:R22(Freon22,二氟一氯甲烷Chlorodifuoromethane),分子式CHClF2,分子量86.47。R-22在常温下为无色,近似无味的气体,不燃烧、无腐蚀、毒性极微,加压可液化为无色透明的液体,为HCFC型制冷剂。
氟利昂-22,分子式:CHClF2,分子量:86.47。R-22广泛用于家用空调、中央空调和其它商业制冷设备;也可用作聚四氟乙烯树脂的原料和灭火剂1121的中间体。
钢瓶包装,净重13.6kg/瓶、22.7kg/瓶、400kg/瓶、1000kg/瓶、ISOTANK。
R-123
R-123(二氯三氟乙烷)制冷剂物化性质: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,沸点27.85℃,CAS注册号:306-83-2,臭氧层消耗(ODP)0.02,全球变暖潜值(GWP)93,是一种替代R-11(F11)的HCFC型制冷剂。
R123可替代F-11和F-113作清洁剂、发泡剂和制冷剂(中央空调/离心式冷水机组)。
钢桶包装,250kg/桶。
R-124
R-124(一氯四氟乙烷)制冷剂物化性质:一氯四氟乙烷CHClFCF3,HCFC-124(R124),分子量136.5,沸点-10.95℃,临界温度122.25℃,临界压力3.613MPa,破坏臭氧潜能值(ODP)为0.02,全球变暖潜能值(GWP,100yr)为0.10。
HCFC-124(R124)主要用作制冷剂、灭火剂,是混合工质的重要组分,可替代CFC-114。
钢瓶包装,13.6kg/瓶。
R-141b
R-141b(二氯一氟乙烷)制冷剂物化性质:二氯一氟乙烷CH3CCl2F,HCFC-141b,分子量116.95,沸点32.05℃,临界温度204.5℃,临界压力4.25MPa,破坏臭氧潜能值(ODP)为0.11,全球变暖潜能值(GWP,100yr)为0.09。
该产品可替代CFC-11作硬质聚氨酯泡沫塑料的发泡剂,替代CFC-113作清洗剂,也用于作制冷剂。
钢桶包装,20kg/桶,250kg/桶。
R-142b
R-142b(一氯二氟乙烷)制冷剂物化性质:一氯二氟乙烷CClF2CH3,HCFC-142b,沸点-9.2℃,临界温度136.45℃,临界压力4.15MPa,在常温下为无色气体,略有芳香味,易溶于油,难溶于水。
HCFC-142b(R-142b)主要用作高温环境下的制冷系统,恒温控制开关及航空推进剂的中间体,还用作化工原料。
钢瓶包装,13.6kg/瓶,400kg/瓶,800kg/瓶。
R-402A
R-402A制冷剂物化性质:R-402A组成:R-22、R-290及HFC-125,是HCFC服务型混配制冷剂。符合美国采暖、制冷空调工程师协会(ASHRAE)的A1安全等级类别(这是最高的级别,对人身体无害);符合美国环保组织EPA、SNAP和UL的标准。冷冻机油建议使用烷基苯AB(Alkybenzene)合成油。
替代R-502用于商用制冷设备及一些交通制冷设施,适用于所有R-502可正常运作的环境。
钢瓶包装,12.2kg/瓶。
替代R-502用于大型商用制冷设备,如制冰机等。适用于所有R-502可正常运作的环境。
钢瓶包装,11.8kg/瓶。
R-408A
R-408A制冷剂物化性能:R408A制冷剂是由R22,R125,R143a组成的混配工质,在常温下为无色气体,分子量87.01,沸点-44.4℃,临界温度83.8℃,临界压力4.42MPa,破坏臭氧潜能值(ODP)0.016。
R408A制冷剂主要用于替代R502。
钢瓶包装,10.9kg/瓶。
R-409A
R-409A制冷剂物化性能:R409A由HCFC-22,HCFC-124和HCFC-142b混合而成,在常温下为无色气体。分子量97.4,沸点-34.5℃,临界温度106.8℃,临界压力4.69MPa,破坏臭氧潜能值(ODP)0.039。
R409A是R12的替代品,主要用于制冷系统。
钢瓶包装,13.6kg/瓶。
R290
R290:化学名称丙烷用作感温工质;优级和一级R290可用作制冷剂替代R22、R502。
用于中央空调、热泵空调、家用空调和其它小型制冷设备压缩机(R290制冷剂的压缩机即将实现量产),也可以用于金属氧割气。
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资料来源:智研咨询整理

    二、发展历程

    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CO、SO: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。

制冷剂的发展历程

资料来源:智研咨询整理

    三、发展现状

    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CO,的温室效应而言的,规定CO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。

部分制冷剂的ODP和GWP值

制冷剂
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

资料来源:智研咨询整理

    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”,各类产品产量增长迅速。2019年中国HFC-125产量为13.76万吨,较2010年的3.87万吨增长了9.89万吨。

2010-2019年中国HFC-125产量统计

资料来源:智研咨询整理

    总体来看,近十年来中国HFC-32产量持续增长,2018年中国HFC-32产量为17.09万吨,同比增长13.4%;2019年中国HFC-32产量达18.56万吨,同比增长8.6%。

2010-2019年中国HFC-32产量统计

资料来源:智研咨询整理

    2012-2015年中国HCFC-22产量逐年下滑,2016年开始恢复增长,经历2017年的飞速增长后2018年中国HCFC-22产量小幅下滑,2019年开始继续增长,2019年中国HCFC-22产量为54.44万吨,较2018年增加了2.33万吨,同比增速为4.5%。

2010-2019年中国HCFC-22产量统计

资料来源:智研咨询整理

    2013-2017年中国HFC-134a产量逐年增加,2018年较2017年有所下滑,2018年中国HFC-134a产量为15.78万吨,较2017年减少了2.29万吨,2019年中国HFC-134a产量与2018年持平。

2010-2019年中国HFC-134a产量统计

资料来源:智研咨询整理

    总体来看中国HFC-134a产量呈增长趋势,2019年中国HFC-134a产量为3.29万吨,较2018年增加了1.13万吨,同比增速为52.3%。

2010-2019年中国HFC-134a产量统计

资料来源:智研咨询整理

    四、主要企业经营现状

    2019年制冷剂主要上市企业有国新文化、巨化股份、鲁西化工、东阳光等。

制冷剂主要上市企业简介

资料来源:公司官网、智研咨询整理

    2019年国新文化总资产为35.31亿元,较2018年增长了0.38亿元;巨化股份总资产为156.2亿元,较2018年增长了3.5亿元;鲁西化工总资产为309.3亿元,较2018年增长了31.4亿元;东阳光总资产为264.1亿元,较2018年增长了67.9亿元。

2014-2019年制冷剂主要上市企业总资产统计(亿元)

资料来源:公司年报、智研咨询整理

    2019年国新文化营业总收入为12.5亿元,较2018年减少了4.1亿元;巨化股份营业总收入为156亿元,较2018年减少了1亿元;鲁西化工营业总收入为181亿元,较2018年减少了32亿元;东阳光营业总收入为148亿元,较2018年增加了31亿元。

2014-2019年制冷剂主要上市企业营业总收入统计(亿元)

资料来源:公司年报、智研咨询整理

    2019年国新文化毛利润为4.23亿元,较2018年增加了0.47亿元;巨化股份毛利润为22.8亿元,较2018年减少了15.7亿元;鲁西化工毛利润为33.8亿元,较2018年减少了26.5亿元;东阳光毛利润为67.4亿元,较2018年增加了26.3亿元。

2014-2019年制冷剂主要上市企业毛利润统计(亿元)

资料来源:公司年报、智研咨询整理

    五、未来发展趋势

    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。

制冷剂未来发展趋势

资料来源:智研咨询整理

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