HFC-32最新市場形勢及前景分析

薛 松

（中化太倉化工產業園，江蘇 太倉 215433）

0 前言

當今世界，能源和環境問題是人類面對的兩大問題，而臭氧層問題和全球氣候變化問題則是世界關注的兩大環境問題，這些均與我們日常所用的制冷劑相關。我國分別于1991年6月簽署了《蒙特利爾議定書》、1995年簽署《京都議定書》等一系列環境保護的國際公約。環保型氟烷烴是主流的ODS（消耗臭氧層物質）替代品，對我國履行環境保護國際公約具有重要意義。二氟甲烷（HFC-32）的臭氧消耗潛值（ODP）為 0，全球變暖潛值（GWP）為650，其熱力學性能比HCFC-22高15%，因此被認為是重要的氟制冷劑ODS替代品。HFC-32由于其性能優異，以及作為混配制冷劑時可以得到與CFC-12、HCFC-22以及R502相近的使用工況條件，從而近年來被廣泛使用。

1 HFC-32生產工藝簡述

目前，國內主流HFC-32生產工藝有兩種，一種是二氯甲烷和氫氟酸為原料的氣相氟化法，另外一種是二氯甲烷和氫氟酸為原料的液相氟化法。液相工藝由于投資門檻低、建設周期短、能耗物耗較低、轉化率高等優點，成為國內氟化工廠家的首選方案，但液相工藝也存在設備腐蝕、連續化生產難、固廢處理難度大等問題。據有關報道，法國阿科瑪公司近年來在液相工藝上做了多項改進，逐漸解決了腐蝕問題，重新吸引行業對液相防腐新工藝的開發興趣。工藝流程如圖1所示。

圖1 液相工藝流程簡圖

氣相工藝相比液相工藝投資較高、建設周期長、能耗高，且同樣存在著設備腐蝕的問題（相對液相工藝小很多），但氣相工藝具有高度連續化、三廢少等優點，在一定程度上符合化工清潔生產的要求。當前主要是一些國有大型氟化工企業在做氣相工藝的改進和創新，目前唯一的氣相法裝置位于中化藍天上虞基地，產能1萬t，公司在節能降耗、減排增效方面做了不少努力和創新，具備與傳統液相工藝競爭的優勢，成為國內在此領域一貫執行氣相清潔化生產的一面旗幟。生產工藝如圖2所示。

圖2 氣相工藝流程簡圖

2 HFC-32市場概況

2013年，全球經濟緩慢復蘇中繼續呈分化之勢，發達經濟體的風險有所緩解，經濟趨向溫和復蘇；主要新興市場國家經濟增速下滑趨勢明顯，經濟面臨持續下滑風險。中國經濟步入“穩增長、調結構”的關鍵之年，氟化工產業鏈上下游整體進入低谷調整期。R-410A作為替代HCFC-22的新型家用變頻空調制冷工質，是HFC-32消費的主要形式（R-410A由 HFC-125和 HFC-32混合而成，質量百分比50%:50%），預計2013全年我國變頻空調總產量在4811萬臺套，同比增加11.3%；總計出口727萬臺套，同比增加22.2%。制冷劑價格方面，R-410A全年均價約1.9萬元/t，同比下降28.3%；HFC-32全年均價1.3萬元/t，同比下降21.7%。如圖3所示。

圖3 2012～2013年國內R-410A與HFC-32含稅散水價格相關性走勢

HFC-32價格下滑如此之快，最主要的原因是供求關系發生了逆轉。目前R410A對HFC-32的需求占其下游70%以上，消化渠道顯得過于單一，雖然今年變頻空調產銷同比都出現不同程度的增長，但從供應方面看，2012年國內HFC-32產能15萬t，2013年18萬t，同比增加20%。廠家從原來的8家，增加到13家，此外還有3家將于2014年內建成，屆時產能預計將達到20萬t/a，而2013年HFC-32總需求量僅有5.5 t左右，行業平均開工率不足五成，供大于求的形勢嚴峻。如圖4所示。

圖4 國內HFC-32產能、產量及開工率走勢

2012年12月底，珠海格力獲全球首張“R32環保冷媒空調”VDE認證。德國VDE測試機構和認證協會是德國電器工程師協會的下屬機構，它成立于1920年，作為一個國際認可的電子電器及其零部件安全測試及出證機構，直接負責德國國家標準（電子電氣方面）的制定，很多標準都高于歐洲多國的國家標準，在歐洲乃至國際上都享有很高的知名度，是產品進入歐洲市場的主要通行證。

圖5 2012～2013年國內AHF和二氯甲烷（R30）價格走勢

3 HFC-32市場前景

需求減緩，供應增加，成本降低，造成2013年HFC-32市場價格一直處于下行空間中。但我們也看到HFC-32做為新空調冷媒正在逐漸進入人們的視線。

國內方面，根據中國制冷工業協會專家委員會的討論意見，已將HFC-32作為中國工商制冷空調領域HCFCs淘汰管理計劃中重要的替代制冷劑選擇方向之一，而且中國是全球工商制冷空調領域中第一個提出并在行業中全面實施HFC-32制冷劑推廣應用的國家 。在2013年中國（上海）制冷展上，中國制冷工業協會推薦HFC-32作為未來的替代制冷劑，以R410A為備選，如表1所示。

埃馬克集團制造的高精密CNC車床、CNC車削中心、加工中心、滾齒機和磨床，主要被大小生產企業和外來加工企業用于大中小批量的生產。僅使用其集團內不同的機床產品就可加工一輛汽車中2/3的圓形和非圓形零件。埃馬克中國向客戶提供的業務范圍包括：集團內所有機床的銷售、咨詢和系統項目服務、維修服務以及培訓等。

圖6 制冷模式下的效率比及制冷模式下的能效比

2012年12月，珠海格力電器股份有限公司、浙江盾安人工環境股份有限公司、南京天加空調設備有限公司以及浙江商業機械廠四家企業與環保部對外合作中心、聯合國開發計劃署簽訂協議，作為第一批獲得蒙特利爾多邊基金支持的企業，就全面淘汰制冷劑HCFC（氫氯氟烴）做出第一批目標承諾：至2015年12月，四家企業通過生產線改造等方式減排HCFC共約3000 t。其中珠海格力電器獲批援助基金1466萬美元，承諾減少排放破壞臭氧層物質2607 t，款項主要用于生產線改造及產品補貼，生產非HCFC制冷空調設備。據悉，該淘汰方案是在工商制冷領域，以HFC-32等低GWP冷媒替代HFC-22為主，以R410A、HFC-134a、R407C等相對環保的冷媒替代HFC-22為輔。

“科學故事”源于情境教學法，通過將知識與現實生活或教材素材結合，設計符合邏輯的線索，在激發學生興趣的同時，引導學生思考。此類試題往往研究一個或多個問題，在題干中先展示研究目的和研究背景，再針對問題進行假設，提問如何設計研究方案、分析預期結果并得出結論，進而證明或證偽某一假設。在這個過程中，考查學生推理、分析并解決問題的能力。

日本方面，在低GWP值的制冷劑應用方面開展了大量的研究和實踐活動，對具有潛在應用價值的HFC-32制冷劑進行了大量的研究和評估工作，認為HFC-32具有良好的制冷性能和替代應用普及性（如圖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對比中，HFC-32 比 HCFC-22、R410A 好）。以大金為主的日本空調廠商憑借其在HFC-32空調壓縮機方面的專利領先優勢，在家用和工商領域同時推廣HFC-32單工質空調，東芝、松下、日立等在內的主要日系空調制造商都在2013年下半年日本市場上推出的高級旗艦新品空調中應用了HFC-32作為制冷劑，隨著日本企業開始大量將HFC-32制冷劑運用于產品中，HFC-32作為日系空調制造商新一代制冷劑的意圖逐步明顯。

表1 中國制冷工業協會推薦的替代工質

美國方面，引領制冷行業80多年的杜邦公司（DuPont）推出OpteonTM系列制冷劑，代號DR，據相關文獻透露，DR系制冷劑是HFC-32與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%（用來替代R-410A）。霍尼韋爾公司（Honeywell）也推出了新一代混合型冷媒N系列和L系列，據文獻報道，這些制冷劑同樣也是HFO和以HFC-32為主的其他單工質的混合物。另據文獻報道，杜邦與常熟中昊三愛富新材料有限公司合資的3000 t/a HFO-1234yf已于2012年3月建成投產，2013年12月，霍尼韋爾宣布，將攜同主要供應商斥資約3億美元在路易斯安那州蓋斯馬新建一套新工廠，預計2016年運行投產。

從原料供應方面看，2013年，國內甲烷氯化物總產能 228萬 t，總產量 165.3萬t，行業開工率72%；AHF國內產能225萬t，總產量140萬t，行業開工率為62%。兩種主要原料均存在短期過剩現象，其中二氯甲烷上游氯堿工業為消化過剩的液氯，實現整體氯堿平衡，開工熱情受下游氟化工需求影響較小；而AHF近幾年來受螢石資源的過度開采，產能也急劇上升，在下游一片蕭條的時候，廠家可以選擇堆積螢石礦粉，這與二氯甲烷廠家的“被動開車”有所差別，另外螢石資源主要分布地交通運輸易受雨雪天氣影響，尤其是每年第四季度，AHF價格因此會有一定的上浮，且制冷劑的需求旺季在年后一、二季度有所體現，因此下游廠家的年前備貨，同樣也會助推一波AHF漲價潮。但是，上游原料供過于求的形勢在氟化工低迷期預計是無法扭轉的，因此從原料成本上會給HFC-32釋放一些空間。如圖5所示。

近年來，汽車車內污染越來越引起重視。如果國家相關政策更完善，汽車制造企業更自律，駕乘人員方式更健康，將會使汽車內污染更少，從而保護駕乘人員身心健康。

做好基建工程項目檔案資料管理工作，可以為工程的各環節提供真實可靠數據，使工程項目順利完成。在開展基建工程項目中，對檔案資料進行科學化管理和監控，做好基建檔案管理是一項必不可少的工作。

4 總結

綜上可知，由于技術和投資門檻較低，造成HFC-32產能大量過剩，企業年平均開工負荷僅在五成左右，液相腐蝕問題是困擾裝置長周期穩定開工的關鍵掣肘，這是行業當前所面臨的嚴峻現實。因此，呼吁相關監管部門盡早出臺政策，規范市場上的盲目投資行為，引導現有過剩產能合理消化，同時加大對耐腐蝕技術和清潔生產技術研發的投入支持。

此外，我們看到了HFC-32在家用工商制冷領域以及熱泵領域的研發應用推廣的步伐正在加快，而且，隨著HFOs冷媒及新型HFOs混配物逐步推廣，HFC-32作為傳統三代產品，在四代混配產品中的需求預計也會增加。因此，HFC-32存在的載體不僅僅是包括R410A在內的4系混配物，隨著制冷劑下游應用研究的不斷更新發展，它將迎來嶄新的生命周期。

[1]張蕾，覃超.R32空調系統性能探討[A].第二屆中國制冷空調專業產學研論壇論文集[C].北京：2013.

[2]李明月,丁芹,陳科峰.二氟甲烷的合成研究進展[J].有機氟工業,2010(3):16-20.

[3]胥會祥，呂劍.MgF2基合成CH2F2的研究[J].工業催化,2002.10(5):50-53.

[4] 劉延蘭,鄭美光.液相一步法生產二氟甲烷 (HFC-32)工藝探討[J].有機氟工業,2008(4):17-20.

[5]汪訓昌.不飽和氟化烯烴及其混合制冷劑應用研究的最近進展與成果[J].暖通空調,2012,42(4):1-14.

[6] 汪訓昌.低GWP不飽和氟化烯烴替代HFC的前景預測[J].暖通空調,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.