新一代含氟環保氣體綠色制造標準體系的構建

李企真 張建君 羅霞 史婉君 汪臘時 李霞 徐錚

摘 要：新一代含氟環保氣體是解決臭氧層消耗和全球變暖問題的新興產品。本文針對當前新一代含氟環保氣體綠色制造 標準少、不全面、不系統等問題，分析了當前國內新一代含氟環保氣體綠色制造標準發展存在的問題及標準化需求，提出了新 一代含氟環保氣體綠色制造標準體系框架，從新一代含氟環保氣體綠色制造標準體系的發展現狀、建立意義及構建等三個 方面進行探討。為新一代含氟環保氣體綠色制造工作指明了方向，為新一代含氟環保氣體綠色制造的管理和高質量發展提供 了支持。

關鍵詞：新一代含氟環保氣體，綠色制造，標準體系

DOI編碼：10.3969/j.issn.1002-5944.2024.06.009

0 引 言

從《聯合國氣候變化框架公約的京都議定書》 到《巴黎協定》，從《關于消耗臭氧層物質的蒙特利 爾議定書》到《〈關于消耗臭氧層物質的蒙特利爾 議定書〉基加利修正案》，國際社會在保護臭氧層和 應對氣候變化上不斷尋求共識，呼吁全球人類關心 和治理環境[1]。中國自習近平總書記提出“碳達峰” 和“碳中和”政策以來，也開始積極應對氣候變化， 體現大國擔當[2]。

傳統的含氟氣體，因對臭氧層和氣候不利，受 到了國際公約的限制，逐漸被淘汰[3]。而新一代的含氟環保氣體，如六氟丁二烯、2，3，3，3-四氟丙烯 （HFO-1234yf）、反式-1，3，3，3-四氟丙烯（E-HFO- 1234ze）、反式-1-氯-3，3，3-三氟丙烯（E- HCFO- 1233zd）、七氟異丁腈等，雖然具有不破壞臭氧層、 全球變暖影響低的特點，但其國內外的相關標準較 少，尤其是在設計、生產、使用、廢棄、回收處理等 方面[4-6]。因此，在新一代含氟環保氣體全生命周期 中，如何實現資源消耗最低、生態環境負面影響最 小、人體健康與安全危害最少、可再生率最大，成為 了一個重要問題。隨著人們對該問題的研究深入， 建立一個全面推行綠色制造戰略任務和實施綠色 制造標準化提升工程的綜合標準化體系成為了解決 這一問題的有效途徑之一。本文將從新一代含氟環 保氣體綠色制造標準體系的發展現狀、建立意義及 構建等三個方面進行探討。

1 新一代含氟環保氣體綠色制造標準 化發展現狀分析

中國既是全球最大的含氟氣體生產國，又是最 大的消費國和出口國[7]。傳統的含氟氣體，主要包括 氯氟烴類（CFCs）、氫氯氟烴類（HCFCs）、氫氟烴 類（HFCs）、全氟烴類（PFCs）、六氟化硫（SF6）、 三氟化氮（NF3）等，被廣泛應用于國民經濟的各個 領域[8]。但隨著中國“雙碳”戰略目標的提出，使用 既不破壞臭氧層又具有低溫室效應值的含氟氣體 成為了當今發展的必然趨勢。新一代的含氟環保氣 體，具有零消耗臭氧潛能值、低溫室效應值，已經 成為了中國戰略性新興產品，將對航空航天、輕工、 汽車、電子等新材料產業的結構和產品帶來直接影 響[9]。

在中國，雖然有專門負責含氟氣體（除制冷劑 和滅火劑）領域國家標準制修訂工作的全國氣體標 準化技術委員會含氟氣體分技術委員會，但含氟氣 體產品的數量遠大于現有的相關標準數量。據調查 發現，現行有效的含氟氣體標準共有95項，其中54 項國家標準，31項行業標準，2項地方標準，8項團 體標準。對這些標準的技術內容進行分析，已發布 標準主要涉及制冷劑、滅火劑及六氟化硫。雖然在 制冷劑、滅火劑兩個產業中，中國目前已形成了較為 系統的質量和標準體系，但與新一代含氟環保氣體 相關的標準僅有11項，標準數量嚴重不足，并且這 11項標準中有9項為產品標準，缺乏與綠色制造相關 的標準。如何保障新一代含氟環保氣體在全生命周 期中綠色、健康地發展，如何構建一個涵蓋生產、 儲存、運輸、節能、應用、回收及處置、健康安全等 方面標準的標準體系，從目前來看，僅依靠現有的 標準是遠遠不夠的。

2 新一代含氟環保氣體綠色制造標準 體系建立的意義

從國內外新一代含氟環保氣體標準的制定情 況來看，新一代含氟環保氣體標準均滯后于市場的 發展，沒有清晰的標準體系建設框架。但隨著人們 對低碳、可持續發展的不斷追求，“綠色”逐漸成為 了新一代含氟環保氣體發展的奮斗目標[10]。在這樣 的背景下，利用世界的“通用語言”——標準，將國 內外的綠色制造政策與新一代含氟環保氣體標準 化工作相結合，建設新一代含氟環保氣體綠色制造 標準體系勢在必行。

在綠色制造的基礎上，將綠色產品、綠色工廠、 綠色供應鏈等作為新一代含氟環保氣體標準化建 設的重點對象，從而完成新一代含氟環保氣體綠色 制造標準體系的頂層設計，將含氟氣體推向綠色低 碳發展的方向。

新一代含氟環保氣體綠色制造標準體系不僅 涉及了新一代含氟環保氣體的全生命周期，涵蓋 了產品設計、材料選用、采購、生產制造、運輸、貯 存、包裝、使用、回收利用、最終處置等內容，框架 結構還令其與氟化工行業發展規劃保持一致，從而 體現了自身的特點和要求。在當前和今后的一定時期內，新一代含氟環保氣體綠色制造標準體系可以 成為中國含氟氣體標準制修訂和科學管理的基本 依據，可以引導中國氟化工企業向更綠色的方向創 新和轉型，推動中國在保護臭氧層和減少全球變暖 方面工作的開展[11]。

3 新一代含氟環保氣體綠色制造標準 體系的建立

3.1 標準體系構建

新一代含氟環保氣體涉及制冷、空調、熱泵、 傳熱、消防、醫藥、半導體、電力等行業，對國民經 濟具有較大的影響。為了加快新一代含氟環保氣體 的開發和應用研究，培育出優秀的新一代含氟環保 氣體綠色制造研發和生產人員，不斷帶動和提高新 一代含氟環保氣體綠色制造的標準化水平，并鞏固 新一代含氟環保氣體綠色制造標準化的工作成果， 本文依托綠色制造標準體系，提出了“新一代含氟 環保氣體綠色制造標準體系”三級框架結構，如圖1 所示。

3.2 標準體系構建思路

新一代含氟環保氣體綠色制造標準體系分為綜 合基礎、綠色產品、綠色工廠、綠色供應鏈、綠色評 價與服務五個子體系。其中，綠色產品子體系、綠色 工廠子體系和綠色供應鏈子體系是新一代含氟環保 氣體綠色制造標準化建設的重點對象，是推進新一 代含氟環保氣體綠色制造標準化的有力支撐。

3.2.1 綜合基礎

綜合基礎是新一代含氟環保氣體綠色制造實 施的基礎與保障，是由新一代含氟環保氣體綠色 制造所需要的一系列基礎、共性、綜合、通用的標 準所組成。它從新一代含氟環保氣體綠色制造的 推進過程出發，一方面涉及綠色制造標準體系中計 量、監測、統計、管理等方面的共性需求；另一方 面，因為氟化工在生產過程中具有很高的風險性， 因此，在此子體系中提出了安全管理的要求。

3.2.2 綠色產品

綠色產品是新一代含氟環保氣體綠色制造的 成果輸出。本子體系以新一代含氟環保氣體產品的 生命周期為主線，從資源循環的角度出發，全面考 慮產品資源和環境影響因素，將產品的設計、生產、 使用、廢棄及回收等納入了該子體系中。目的是支 持企業開發綠色產品、推行綠色設計及提升生產過 程中的節能環保水平，使具有無害化、節能、環保、 高可靠性、長壽命和易回收特性的綠色產品被開發 生產出來[12-13]。

3.2.3 綠色工廠

綠色工廠是新一代含氟環保氣體綠色制造的 實施主體和基本單元。本子體系按照工廠生產業務 流程，不僅納入了常規的綠色工廠規劃和綠色基礎 設施等，還考慮到了新一代含氟環保氣體在生產過 程中可能具有高資源消耗和高污染物排放的特點， 將資源節約、能源節約、污染物減量化與無害化、廢 物資源化與無害化等方面也納入到了該子體系中。 旨在通過建立資源回收循環利用等機制，推動用能 結構的優化，實現新一代含氟環保氣體工廠的綠色 發展。

3.2.4 綠色供應鏈

綠色供應鏈是新一代含氟環保氣體綠色制造 各環節的鏈接。考慮到在制造中的各個環節，新一 代含氟環保氣體均會受到資源、環境的影響，因 此，本子體系以新一代含氟環保氣體制造的上下游 供應關系為主線，建立了以資源節約、環境友好為 導向的新一代含氟環保氣體采購、生產、運輸及存 儲等的體系。目的是引導新一代含氟環保氣體制造 企業按照產品的全生命周期，通過加強供應鏈上下 游企業間的協調與協作，并發揮核心龍頭企業的引 領帶動作用，確立可持續的綠色供應鏈管理戰略， 實施綠色伙伴式的供應商管理，從而實現上下游企 業的綠色發展。

3.2.5 綠色評價與服務

綠色評價與服務主要包括綠色評價和綠色服 務等方面的標準，是新一代含氟環保氣體綠色制 造的持續改進手段。本子體系從新一代含氟環保 氣體綠色制造推進過程出發，考慮持續改進、評價 與服務措施等，是為前面的綠色主題提供支撐與服 務的。

4 結 語

本文對新一代含氟環保氣體綠色制造標準體 系的發展現狀進行了分析，在此基礎上，提出了新 一代含氟環保氣體綠色制造標準體系的三級框架 結構，有利于系統、科學、有序推進新一代含氟環 保氣體綠色制造標準體系的相關工作，同時也為其 他化工行業的標準化工作提供了借鑒。但標準體系 架構的構建僅僅是標準化工作的第一步，新一代含 氟環保氣體綠色制造標準化工作是一項跨領域、跨 行業、跨部門的綜合性工作，后續我們還需要在此 基礎上，通過各行業協會之間的緊密配合，進一步 加強新一代含氟環保氣體綠色制造標準的制修訂 工作，加大對新一代含氟環保氣體綠色制造標準體 系建設方案的宣傳，逐步完善新一代含氟環保氣體 綠色制造標準體系，推動新一代含氟環保氣體產業 的發展。

參考文獻

聯合國.聯合國氣候變化框架公約[EB/OL]. （1992-05- 09） [2023-12-25]. http：//unfccc.int/resource/does/convkp/ convch.pdf.

賈國偉，楊念，吳軒浩.我國非二氧化碳溫室氣體管控面臨 的形勢及建議[J].環境影響評價，2023，45（3）：1-7+16.

潘家榮.保護全球大氣環境：中國化工行業的新課題[J]. 世界經濟與政治，2002（8）：50-53.

SONG J， LI X， ZHANG Q， et al. Sensitivity of dielectric strength of C4F7N binary gas mixture to electric field distribution under lightning impulse [J]. IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation， 2020， 27（4）： 1152- 1159.

JIA Z， CHEN Q， LIN L， et al. Study of partial discharge characteristics in HFO-1234ze （E）/N2 mixtures [J]. Plasma Science and Technology， 2020， 22（11）： 115403.

李峰，李凱，趙文彬，等.電場不均勻度對C4F7N/空氣混合 氣體工頻絕緣性能的影響[J].高電壓技術，2022，48（7）： 2659-2667.

鬲春利，史婉君，吳克安，等.淺析我國含氟氣體標準的發 展[J].中國標準化，2021（7）：114-119.

徐嬌，張建君，鬲春利，等.淺析含氟電子氣體相關標準現 狀及發展趨勢[J].低溫與特氣，2020，38（1）：6-11.

毛哲涵，王鵬.“雙碳”背景下氟化工行業發展路徑研究 [J].化工礦產地質，2023，45（2）：164-169.

杜靜，吳克安，鄭冬芳，等.我國碳減排政策概述及氟化工 企業應對碳市場的建議[J].浙江化工，2017，48（10）：4-7.

王倩.歐盟含氟溫室氣體管控政策及對我國相關進出口 管理的啟示[J].化工環保，2020，40（6）：650-656.

賈文志，劉聰，劉行，等.溫室氣體氫氟烴的處理與利用[J]. 化工生產與技術，2016，23（4）：1-6+8.

馬超峰，石能富，馬瀟，等.回收技術在氟化工中的應用研究 進展[J].浙江化工，2021，52（8）：1-4+9.

作者簡介

李企真，本科，高級工程師，主要從事氟化工行業分析方法 與標準研究工作。

張建君，碩士，教授級高級工程師，總經理，主要從事氟化 工產品研發及管理工作。

羅霞，本科，高級工程師，總經理助理，主要從事氟化工科 技信息與知識產權管理工作。

史婉君，大專，教授級高級工程師，主要從事氟化工行業分 析方法與標準研究工作。

汪臘時，大專，工程師，主要從事氟化工行業產品檢測檢驗 工作。

李霞，本科，高級工程師，主要從事氟化工行業產品體系管 理工作。

徐錚，通信作者，碩士研究生，工程師，主要從事氟化工行業 分析方法的開發工作。

（責任編輯：張佩玉）