HFC-32最新市场形势及前景分析

薛 松

（中化太仓化工产业园，江苏 太仓 215433）

0 前言

当今世界，能源和环境问题是人类面对的两大问题，而臭氧层问题和全球气候变化问题则是世界关注的两大环境问题，这些均与我们日常所用的制冷剂相关。我国分别于1991年6月签署了《蒙特利尔议定书》、1995年签署《京都议定书》等一系列环境保护的国际公约。环保型氟烷烃是主流的ODS（消耗臭氧层物质）替代品，对我国履行环境保护国际公约具有重要意义。二氟甲烷（HFC-32）的臭氧消耗潜值（ODP）为 0，全球变暖潜值（GWP）为650，其热力学性能比HCFC-22高15%，因此被认为是重要的氟制冷剂ODS替代品。HFC-32由于其性能优异，以及作为混配制冷剂时可以得到与CFC-12、HCFC-22以及R502相近的使用工况条件，从而近年来被广泛使用。

1 HFC-32生产工艺简述

目前，国内主流HFC-32生产工艺有两种，一种是二氯甲烷和氢氟酸为原料的气相氟化法，另外一种是二氯甲烷和氢氟酸为原料的液相氟化法。液相工艺由于投资门槛低、建设周期短、能耗物耗较低、转化率高等优点，成为国内氟化工厂家的首选方案，但液相工艺也存在设备腐蚀、连续化生产难、固废处理难度大等问题。据有关报道，法国阿科玛公司近年来在液相工艺上做了多项改进，逐渐解决了腐蚀问题，重新吸引行业对液相防腐新工艺的开发兴趣。工艺流程如图1所示。

图1 液相工艺流程简图

气相工艺相比液相工艺投资较高、建设周期长、能耗高，且同样存在着设备腐蚀的问题（相对液相工艺小很多），但气相工艺具有高度连续化、三废少等优点，在一定程度上符合化工清洁生产的要求。当前主要是一些国有大型氟化工企业在做气相工艺的改进和创新，目前唯一的气相法装置位于中化蓝天上虞基地，产能1万t，公司在节能降耗、减排增效方面做了不少努力和创新，具备与传统液相工艺竞争的优势，成为国内在此领域一贯执行气相清洁化生产的一面旗帜。生产工艺如图2所示。

图2 气相工艺流程简图

2 HFC-32市场概况

2013年，全球经济缓慢复苏中继续呈分化之势，发达经济体的风险有所缓解，经济趋向温和复苏；主要新兴市场国家经济增速下滑趋势明显，经济面临持续下滑风险。中国经济步入“稳增长、调结构”的关键之年，氟化工产业链上下游整体进入低谷调整期。R-410A作为替代HCFC-22的新型家用变频空调制冷工质，是HFC-32消费的主要形式（R-410A由 HFC-125和 HFC-32混合而成，质量百分比50%:50%），预计2013全年我国变频空调总产量在4811万台套，同比增加11.3%；总计出口727万台套，同比增加22.2%。制冷剂价格方面，R-410A全年均价约1.9万元/t，同比下降28.3%；HFC-32全年均价1.3万元/t，同比下降21.7%。如图3所示。

图3 2012～2013年国内R-410A与HFC-32含税散水价格相关性走势

HFC-32价格下滑如此之快，最主要的原因是供求关系发生了逆转。目前R410A对HFC-32的需求占其下游70%以上，消化渠道显得过于单一，虽然今年变频空调产销同比都出现不同程度的增长，但从供应方面看，2012年国内HFC-32产能15万t，2013年18万t，同比增加20%。厂家从原来的8家，增加到13家，此外还有3家将于2014年内建成，届时产能预计将达到20万t/a，而2013年HFC-32总需求量仅有5.5 t左右，行业平均开工率不足五成，供大于求的形势严峻。如图4所示。

图4 国内HFC-32产能、产量及开工率走势

2012年12月底，珠海格力获全球首张“R32环保冷媒空调”VDE认证。德国VDE测试机构和认证协会是德国电器工程师协会的下属机构，它成立于1920年，作为一个国际认可的电子电器及其零部件安全测试及出证机构，直接负责德国国家标准（电子电气方面）的制定，很多标准都高于欧洲多国的国家标准，在欧洲乃至国际上都享有很高的知名度，是产品进入欧洲市场的主要通行证。

图5 2012～2013年国内AHF和二氯甲烷（R30）价格走势

3 HFC-32市场前景

需求减缓，供应增加，成本降低，造成2013年HFC-32市场价格一直处于下行空间中。但我们也看到HFC-32做为新空调冷媒正在逐渐进入人们的视线。

国内方面，根据中国制冷工业协会专家委员会的讨论意见，已将HFC-32作为中国工商制冷空调领域HCFCs淘汰管理计划中重要的替代制冷剂选择方向之一，而且中国是全球工商制冷空调领域中第一个提出并在行业中全面实施HFC-32制冷剂推广应用的国家 。在2013年中国（上海）制冷展上，中国制冷工业协会推荐HFC-32作为未来的替代制冷剂，以R410A为备选，如表1所示。

埃马克集团制造的高精密CNC车床、CNC车削中心、加工中心、滚齿机和磨床，主要被大小生产企业和外来加工企业用于大中小批量的生产。仅使用其集团内不同的机床产品就可加工一辆汽车中2/3的圆形和非圆形零件。埃马克中国向客户提供的业务范围包括：集团内所有机床的销售、咨询和系统项目服务、维修服务以及培训等。

图6 制冷模式下的效率比及制冷模式下的能效比

2012年12月，珠海格力电器股份有限公司、浙江盾安人工环境股份有限公司、南京天加空调设备有限公司以及浙江商业机械厂四家企业与环保部对外合作中心、联合国开发计划署签订协议，作为第一批获得蒙特利尔多边基金支持的企业，就全面淘汰制冷剂HCFC（氢氯氟烃）做出第一批目标承诺：至2015年12月，四家企业通过生产线改造等方式减排HCFC共约3000 t。其中珠海格力电器获批援助基金1466万美元，承诺减少排放破坏臭氧层物质2607 t，款项主要用于生产线改造及产品补贴，生产非HCFC制冷空调设备。据悉，该淘汰方案是在工商制冷领域，以HFC-32等低GWP冷媒替代HFC-22为主，以R410A、HFC-134a、R407C等相对环保的冷媒替代HFC-22为辅。

“科学故事”源于情境教学法，通过将知识与现实生活或教材素材结合，设计符合逻辑的线索，在激发学生兴趣的同时，引导学生思考。此类试题往往研究一个或多个问题，在题干中先展示研究目的和研究背景，再针对问题进行假设，提问如何设计研究方案、分析预期结果并得出结论，进而证明或证伪某一假设。在这个过程中，考查学生推理、分析并解决问题的能力。

日本方面，在低GWP值的制冷剂应用方面开展了大量的研究和实践活动，对具有潜在应用价值的HFC-32制冷剂进行了大量的研究和评估工作，认为HFC-32具有良好的制冷性能和替代应用普及性（如图6所示，制冷模式下的效率比，HFC-32最好，CO2最差；而在制冷模式下的能效比对比中，HFC-32 比 HCFC-22、R410A 好）。以大金为主的日本空调厂商凭借其在HFC-32空调压缩机方面的专利领先优势，在家用和工商领域同时推广HFC-32单工质空调，东芝、松下、日立等在内的主要日系空调制造商都在2013年下半年日本市场上推出的高级旗舰新品空调中应用了HFC-32作为制冷剂，随着日本企业开始大量将HFC-32制冷剂运用于产品中，HFC-32作为日系空调制造商新一代制冷剂的意图逐步明显。

表1 中国制冷工业协会推荐的替代工质

美国方面，引领制冷行业80多年的杜邦公司（DuPont）推出OpteonTM系列制冷剂，代号DR，据相关文献透露，DR系制冷剂是HFC-32与HFO-1234yf（四氟丙烯）的混合物。其中DR-11中HFC-32含量占10%、DR-4中HFC-32含量占45%、DR-5中HFC-32含量占75%（用来替代R-410A）。霍尼韦尔公司（Honeywell）也推出了新一代混合型冷媒N系列和L系列，据文献报道，这些制冷剂同样也是HFO和以HFC-32为主的其他单工质的混合物。另据文献报道，杜邦与常熟中昊三爱富新材料有限公司合资的3000 t/a HFO-1234yf已于2012年3月建成投产，2013年12月，霍尼韦尔宣布，将携同主要供应商斥资约3亿美元在路易斯安那州盖斯马新建一套新工厂，预计2016年运行投产。

从原料供应方面看，2013年，国内甲烷氯化物总产能 228万 t，总产量 165.3万t，行业开工率72%；AHF国内产能225万t，总产量140万t，行业开工率为62%。两种主要原料均存在短期过剩现象，其中二氯甲烷上游氯碱工业为消化过剩的液氯，实现整体氯碱平衡，开工热情受下游氟化工需求影响较小；而AHF近几年来受萤石资源的过度开采，产能也急剧上升，在下游一片萧条的时候，厂家可以选择堆积萤石矿粉，这与二氯甲烷厂家的“被动开车”有所差别，另外萤石资源主要分布地交通运输易受雨雪天气影响，尤其是每年第四季度，AHF价格因此会有一定的上浮，且制冷剂的需求旺季在年后一、二季度有所体现，因此下游厂家的年前备货，同样也会助推一波AHF涨价潮。但是，上游原料供过于求的形势在氟化工低迷期预计是无法扭转的，因此从原料成本上会给HFC-32释放一些空间。如图5所示。

近年来，汽车车内污染越来越引起重视。如果国家相关政策更完善，汽车制造企业更自律，驾乘人员方式更健康，将会使汽车内污染更少，从而保护驾乘人员身心健康。

做好基建工程项目档案资料管理工作，可以为工程的各环节提供真实可靠数据，使工程项目顺利完成。在开展基建工程项目中，对档案资料进行科学化管理和监控，做好基建档案管理是一项必不可少的工作。

4 总结

综上可知，由于技术和投资门槛较低，造成HFC-32产能大量过剩，企业年平均开工负荷仅在五成左右，液相腐蚀问题是困扰装置长周期稳定开工的关键掣肘，这是行业当前所面临的严峻现实。因此，呼吁相关监管部门尽早出台政策，规范市场上的盲目投资行为，引导现有过剩产能合理消化，同时加大对耐腐蚀技术和清洁生产技术研发的投入支持。

此外，我们看到了HFC-32在家用工商制冷领域以及热泵领域的研发应用推广的步伐正在加快，而且，随着HFOs冷媒及新型HFOs混配物逐步推广，HFC-32作为传统三代产品，在四代混配产品中的需求预计也会增加。因此，HFC-32存在的载体不仅仅是包括R410A在内的4系混配物，随着制冷剂下游应用研究的不断更新发展，它将迎来崭新的生命周期。

[1]张蕾，覃超.R32空调系统性能探讨[A].第二届中国制冷空调专业产学研论坛论文集[C].北京：2013.

[2]李明月,丁芹,陈科峰.二氟甲烷的合成研究进展[J].有机氟工业,2010(3):16-20.

[3]胥会祥，吕剑.MgF2基合成CH2F2的研究[J].工业催化,2002.10(5):50-53.

[4] 刘延兰,郑美光.液相一步法生产二氟甲烷 (HFC-32)工艺探讨[J].有机氟工业,2008(4):17-20.

[5]汪训昌.不饱和氟化烯烃及其混合制冷剂应用研究的最近进展与成果[J].暖通空调,2012,42(4):1-14.

[6] 汪训昌.低GWP不饱和氟化烯烃替代HFC的前景预测[J].暖通空调,2010,40(5):47-56.

[7]Brown J S.HFOs new,low global warming potential refrigerants[J].ASHRAE J,2009,51(8):22-29.

[8]Akatsu M,Tanaka K,HigashiI Y.Measurements of saturated densities and critical parameters for the binary HFO-1234yf+HFC-32 mixtures[A].The 23rd IIR International Congress of Refrigeration.Prague,Czech Republic,2011.

[9]Onaka Y,Miyara A,Tsubaki K,et al.Cycle evaluation of refrigerant mixtures of CO2/DME and HFC-32/HFO1234ze(E)[A].The 23rd IIR International Congress of Refrigeration.Prague,Czech Republic：2011.

[10]Mahindra P K.Challenges in Refrigeration&Air Conditioning(R&AC)Manufacturing sector.Stakeholders Workshop on HCFC Phase-out Management Plan.2011-10-22.