doi: 10.3969/j.issn.2095-4468.2021.z1.105
2020年度中国制冷剂产品市场分析
高恩元 1, 2, 3,韩美顺4
(1-东南大学能源与环境学院,江苏南京 210096;2-华商国际工程有限公司,北京 100069;3-中国制冷
学会,北京 100142);4-佰世越管理咨询(北京)有限公司,北京 100025)
[摘  要] 根据《蒙特利尔议定书》相关协定,我国在2020年将HCFCs 的消费和生产以2013年为基准削减35%,2020年中国R22配额从26.7万吨削减至22.5万吨,2021年配额也将大幅下降。减少的HCFCs 需求量转移到HFCs ,中国进入彻底淘汰第二代制冷剂的倒计时阶段。 [关键词] 制冷剂;环保制冷剂;制冷剂替代 中图分类号:TB61+2
文献标识码:A
Analysis on Refrigerant Products Market of China in 2020
张秀根GAO Enyuan *1, 2, 3, HAN Meishun 4
(1-School of Energy and Environment, Southeast University, Nanjing 210096, Jiangsu, China; 2-Huashang International Engineering Co., Ltd., Beijing 100069, China; 3-Chinese Association of Refrigeration, Beijing 100142, China; 4-BSRIA, Beijing 100025, China)
[Abstract] In accordance with the Montreal Protocol, China's consumption and production of HCFCs cut by 35% in 2020 compared to 2013, and China's R22 quota cut from 267,000 tons to 225,000 tons, while the quota in 2021 will also be significantly reduced. The reduced demand of HCFCs will be transferring to HFCs, China has entered the countdown phase to completely phase out the second-generation refrigerant. [Keywords] Refrigerant; Environment-friendly refrigerant; Refrigerant substitution
*高恩元(1988—),男,工程师,博士研究生。研究方向:制冷及节能环保技术。联系地址:北京市海淀区阜成路67号银都大厦10层,邮编100142。:************。E-mail:************* 。
1 制冷剂行业发展分析
1.1 制冷剂的发展沿革
制冷剂的发展一共经历了四代技术的变革。第一代制冷剂为CFC (氟氯烷烃)类物质,其中包括CFC-
11(R11),CFC-12(R12),这是最早出现的制冷剂。随着科学研究的不断深入,氟氯烃烷被认为是导致臭氧层破坏的主要原因之一。1987年颁布的《蒙特利尔议定书》以臭氧层消耗潜值(ODP )和全球变暖潜值(GWP )作为衡量制冷剂环保性的标准。ODP 以R11的臭氧破坏影响作为计算标准制定R11的比较值。GWP 规定CO 2为参照气体,设定其气候变暖潜值为1,而其他物质的GWP 均以CO 2进行比较得出其GWP 数值。
HCFC (氢氟氯烃)是取代CFC 的第二代制冷
剂,最具代表性的产品为人们所熟知的R22,它几乎与第一代制冷剂同时问世,被广泛应用于空调、冷冻、发泡等行业,其他的代表性产品包括HCFC-142b (R142b )和HCFC-141b (R141b )。此类制冷剂对臭氧层破坏较小,在欧美国家已淘汰,在我国应用广泛,目前也处在淘汰期间。
HFC (氢氟烃)作为第三代制冷剂,以HFC-134a (R134a ),HFC-410a (R410a )及HFC-245fa(R245fa 发泡剂)为代表,其ODP 为零。凭借着优秀的能效与环保特性,HFCs 自推出后在空调、制冷、发泡等行业得到了迅速且广泛的应用。尽管第三代制冷剂的ODP 为0,但是具有高GWP ,对臭氧层无破坏,但是对气候的制暖效应较强,大量使用仍会加速全球变暖。第三代制冷剂在国外应用广泛,目前处于淘汰初期,制冷设备从开始使用一种制冷剂到
奥克斯汽车第41卷  增刊  2021年4月
制 冷 技 术
Chinese Journal of Refrigeration Technology
平安车险直销Vol. 41, No. S1      Apr. 2021
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淘汰一般需要8~10年的时间,第三代制冷剂依然有很大的需求空间。
第四代制冷剂主要是指HFOs制冷剂,其为化学合成工质,兼备卓越的性能与环保性而受到了广泛的关注并被成功应用。氢氟烯烃(HFOs)代表产品包括R1234ze和R1234yf。两类制冷剂都拥有零ODP和极低的GWP,被认为是未来可替代HFCs 的新一代制冷剂。其中HFO-1234yf制冷剂是美国霍尼韦尔与杜邦公司共同开发的环保型制冷剂,目前受到欧美市场大力推广使用。由于当前HFOs制冷剂本身的高成本以及对相关专利和设备成本的提升,目前尚未进入规模化应用。
1.2 国内制冷剂行业现状
制冷剂的替代是一个漫长的过程,发展中国家在履行国际义务的同时,面临着资金、法规与技术等方面的巨大压力和挑战。我国HCFC制冷剂已走向淘汰末期。常用的HCFCs主要包括R22、R142b、R14
1b和R123等,其中以R22为主,2020年占到了全部HCFCs量的77%。发达国家已经全面淘汰HCFCs的使用,我国用于建筑空调和冷冻藏用领域的R22也已全面进入倒计时淘汰阶段。根据《蒙特利尔议定书》对R22制冷剂的禁用期限规定,我国于2013年将R22等HCFCs的消费和生产水平冻结,对制冷剂用途的R22生产施行配额制(企业之间可以进行配额交易),并于2015年对配额削减10%,2020年削减35%,2025年削减67.5%,直至2030年完全淘汰但保留2.5%的维修量。HCFCs制冷剂从2013年的30.8万吨削减到2015年的27.4万吨,并在2020年削减至22.5万吨。我国严格遵守承诺,“十三五”期间,中国为在2015年消减生产基线水平10%的履约目标,采用关闭和拆除的方式淘汰HCFCs的生产能力,调高产能准入门槛,严格推动第二代和第三代制冷剂的逐步替换,推动环保型替代制冷剂研发工作的有序进行。政府主管部门先后颁布了多项与加速淘汰HCFCs有关的政策法规。目前我国家用空调行业正在《蒙特利尔议定书》的框架下加快R22淘汰进程。
2020年中国R22总生产配额从2019年的266,821万吨削减为225,171吨。核发企业有13家,其中拥有生产配额最多的前三家企业为山东东岳化工有限公司、江苏梅兰化工有限公司和浙江衢州氟化学有限公司。2020年R141b的总生产配额为50,878万吨,比2019年减少了11,430吨。R22主要应用于家用空调行业,2020年度中国家用空调行业R22总使用配额为35,215吨。主要使用配额为格力电器11452吨,美的10,738吨,海尔空调2062吨,TCL空调2,251吨,海信空调1,200吨,志高空调2797吨,奥克斯1,441吨,长虹空调616吨,松下空调536吨,扬子空调327吨,新科电器135吨,三菱重工160吨,格兰仕1,500吨,其中格力、美的R22的使用配额加起来占总使用配额的63%。
2020年中国正式进入了HFCs配额基准期(2020—2022年),其间三代制冷剂的下游使用量平均值将成为未来各生产企业获得配额的主要参考指标。目前应用广泛的HFCs有R32、R134a、R125、R410a等。浙江巨化股份有限公司是第三代氟制冷剂的全球龙头企业。巨化股份正通过提前布局扩张产能、降低产品价格刺激销量等方式扩大市场份额,导致制冷剂产品暂时面临产能过剩和激烈市场竞争的局面,价格下降幅度较大。巨化坚决执行氟制冷剂发展战略与竞争策略,利用自身优势积极扩大氟化工市场占有率,巩固自身行业龙头地位,为未来获取制冷剂配额奠定良好扎实的基础。制冷剂价格受供需关系影响整体下行。2020全年R22价格跌宕起伏,全年价格最低点在10月,价格为14166元/吨,全年价格最高点在2月,价格为18,500元/吨,全年最大振幅25.23%。而R134a价格在2020年整体低迷。R22在2021年开启了新配额后,部分企业价格小幅回调,而R134a的行情仍然偏强。
2021年1月生态环境部发布《关于核发2021年度消耗臭氧层物质生产、使用和进口配额的通知》,拟核发R22生产配额为224,807吨,比2020年度减少了364吨。此次核发含HCFC生产配额的产品种类包括R141b、R142b、R22、R123、R124以及R133a。其中,R141b是冰箱和热水器行业曾经应用过的发泡剂,随着冰箱行业发泡体系升级为HFC-245fa+环戊烷共混发泡体系,以及2019年1月1日电热水器行业全面禁止使用R141b,R141b 在家电行业的应用已经越来越少。2021年R141b 的总生产配额为50,878吨,与2020年度持平。核发企业有20家,其中拥有生产配额最多的前三家
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企业仍然是山东东岳、江苏梅兰和浙江衢化。在需求基本稳定的情况下,供需将愈发紧张。2021年度中国家用空调行业R22总使用配额为31,726吨,比2020年度35,215吨减少了3,489吨,降幅比生产配额更大。从使用配额的品牌占比来看,格力的占比从2020年的32.5%提升到36.1%;美的空调占比从2020年的30.5%下降到25.4%。
目前第四代环保制冷剂的市场渗透较低,代表产品有R1234ze和R1234yf。尽管早已投产,其环保性能也被认可,但由于生产成本较高,目前尚未实现规模化应用。第四代制冷剂市场布局的企业众多,美国霍尼韦尔与杜邦公司共同开发的环保型制冷剂已经在欧美市场得到大力推广,科慕、阿科玛也在该领域积极布局。目前我国拥有第四代制冷剂生产能力的企业主要有巨化股份和三爱富。
1.3 重点企业以及重点产品介绍
霍尼韦尔是一家《财富》100强之一的多元化、高科技的先进制造企业,在全球,其业务涉及航空产品和服务,楼宇、家庭和工业控制技术,涡轮增压器以及特性材料。霍尼韦尔是制冷剂开发、制造和供应领域的全球领导者,其Solstice®和Genetron®品牌制冷剂畅销全球,被广泛应用于制冷、建筑和汽车空调等领域。霍尼韦尔正携手其供应商就新型氢氟烯烃(HFO)技术研发和生产方面开展一项9亿美元投资项目。目前霍尼韦尔正在积极推广第四代环保制冷剂,Solstice®系列制冷剂。该系列制冷剂是基于三种全新的环保工质Solstice®yf,Solstice®ze和Solstice®zd,并综合考虑环保、安全、性能等因东风英菲尼迪qx50报价
素而设计开发的。Solstice®系列制冷剂具有卓越的综合性能,包含不可燃和弱可燃两大类产品,是目前广泛使用的R22、R410A、R134a、R404A以及R123等制冷剂的理想替代方案,满足客户改造以及新建项目的不同需求,且最大化地和现有系统兼容,从而客户可以快速实现转换,满足各个国家地区不同的环保法规要求。霍尼韦尔Solstice®yf制冷剂是目前汽车空调用R134a 制冷剂的杰出替代方案,具有与R134a制冷剂相近的热物理性能,对现有汽车空调系统只需微调即可切换,可为厂商节省大量开发时间和成本。霍尼韦尔Solstice®N40制冷剂(R448A)主要应用于工商业制冷领域,以替代R404A制冷剂。霍尼韦尔Solstice®zd制冷剂(R1233zd)主要应用于大型离心式冷水机组领域,国内外主要的生产厂商均已发布采用该制冷剂的产品。霍尼韦尔Solstice®N41制冷剂(R466A)主要应用于空调领域,是霍尼韦尔最新研发的兼具不可燃性和环保性(GWP低于750)的R410A替代制冷剂。霍尼韦尔与科慕共同持有对HFO-1234yf等HFO系列产品专利。
科慕公司于2015年7月完成与杜邦公司的拆分工作,成为一家独立运营的上市公司,其前身是杜邦公司高性能化学品事业部,已引领制冷行业超过90年。科慕在钛白科技、氟产品和特殊化学品等三个业务领域是全球领导者,为拥有数千名优秀的员工,在全球拥有37个制造和实验室基地(技术中心),遍及120多个国家/地区、5000多家客户提供一流的产品、应用技术和以化学为基础的创新解决方案。科慕拥有众多知名品牌,如Opteon (欧特昂)、Teflon(特富龙、铁氟龙)、Ti-Pure (淳泰)、Krytox、Viton和Nafion等,产品广泛应用于塑料、涂层、制冷、空调、采矿和石油提炼等工业生产领
域。科慕的总部设在美国特拉华州威明顿市。2011年,科慕公司(当时还是杜邦公司的一部分)即向全球汽车空调(MAC)行业推出了新型轻量级车辆中HFC-134a的低GWP替代产品——Opteon™YF制冷剂(HFO-1234yf)。它的GWP 比HFC-134a低99.9%,综合考量碳足迹、能源效率、安全性和实施成本等因素,它在所有的替代产品中综合性能最佳。Opteon™YF制冷剂的使用最初是由欧盟汽车空调(MAC)指令驱动的,该指令要求在2017年1月1日前在所有新型轻型车辆中必须使用低GWP(GWP<150)制冷剂。其他要求或激励在汽车空调中使用低GWP制冷剂的法规业已出台,在美国、加拿大、土耳其、日本和韩国销售的汽车必须符合这类法规要求,更多国家未来亦可能将加入此列。到2017年年底,据科慕估计,HFO-1234yf将在全球超过5,000万辆汽车中使用。2014年,科慕公司推出了Opteon™XP系列制冷剂,该系列能帮助用户更简便、迅速、经济地实现向低GWP产品的转换,适用于系统改造和新系统。并设常熟三爱富中昊化工新材料有限公司是科慕公司(Chemours)为生产四氟丙烯(HFO-1234yf)的代工厂,以六氟丙烯为原料采用生产工艺①实现商
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业化生产。在很多情况下,这些产品能立竿见影地实现节能效果,从而改善环境效应,提高企业绩效。Opteon™X P系列制冷剂包含如下产品:Opteon™XP10(R513a)、Opteon™XP4(R499a)、Opt eon™XP44(R452a)等。
中化蓝天作为制冷剂大型国有企业,蓝天很注重品牌宣传,致力于做国内含氟制冷剂的领先方案解决和供应商,全力相应国家的政策和环保部的号召,致力于做更加绿的氟化工企业。蓝天有着自己的产品研究院,致力于引领整个行业的发展和前行。旗下拥有“金冷”品牌,在汽车制冷剂行业拥有极高市场占有率。中化蓝天集团与霍尼韦尔合资建立中化蓝天霍尼韦尔新材料有限公司,该合资工厂于2014年10月竣工投产,拥有年产12,000吨HFC-245fa的装置,部分产品被用作原料生产第四代发泡剂1-氯-3, 3, 3-三氟丙烯(HCFO-1233zd,也可简写为LBA)。
浙江巨化是一家有着57年历史的国有化工企业,巨化氟化公司主营“巨化牌”氯甲烷、氟制冷剂系列产品,广泛用于制冷、发泡、推进剂、医药、灭火剂等方面,产品远销世界各地40多个国家和地区,与包括全球500强企业在内200多国家外客户建立了贸易关系。主要产品均引进国内外先进技术,是国家级高新技术企业、升级专利示范企业和创新型试点企业。巨化股份的氟致冷剂处于全球龙头地位,2020年为准,巨化拥有11万吨R22产能,拥有从上游萤石到下游氟化工产品的完整产业链。巨化集团负责霍尼韦尔公司在国内的四氟丙烯(HFO-1234yf)生产。2016年4月7日,霍尼韦尔宣布与巨化集团达成一份长期供货协议,巨化集团将在中国为霍尼韦尔生产Solstice® yf制冷剂,霍尼韦尔则负责将产品推广并销售给美国和欧洲市场的客户。巨化子公司浙江衢化氟化学有限公司负责HFO-1234yf产品的生产,装置产能3,000吨/年,2017年初建成投产。
浙江中龙制冷剂有限公司位于浙江省永康,周边萤石资源储量丰富,能够长期稳定为客户提供优质的
绿含氟制冷剂产品。公司生产设施配套齐全,产品品种一应俱全,拥有制冷剂产品生产、检测、存储、分装等各种设备。公司拥有自主的制冷剂产品存储基地,包含独立的检测分析室、先进的制冷剂自动灌装流水线,拥有每年分装万吨级新型制冷剂的生产能力,能为客户提供优质高效的制冷剂产品与技术服务。
山东东岳集团创建于1987年,2007年在香港上市。东岳沿着科技、环保、国际化的发展方向,成长为亚洲规模最大的氟硅材料生产基地、中国氟硅行业龙头企业、中国第一个氟硅材料产业园区。是大金、三菱、海尔、海信、格力、美的等国内外著名企业的优秀供应商。公司坚持科技创新,在新环保、新材料、新能源等领域掌控了大量自主知识产权,在新型环保制冷剂、氟硅材料、氯碱离子膜等方面打破多项国外技术垄断,实现国产化替代。
浙江三美化工股份有限公司创办于1992年,现有员工近1,800人,总部位于浙江省武义县。是一家专业从事氟化工产品技术研发、产品生产、经营销售的股份制民营企业,公司拥有7家全资子公司、1家控股公司和2家参股公司,集原材料开采,技术研发,产品生产为一体。2019年4月2日,公司在上海证券交易所A股主板上市(股票代码:603379)。主营产品:制冷剂R134a、R125、R32、R22、R142b、R143a、混配制冷剂系列;发泡剂R141b 等,公司主要产品的产销量位居全国前列。产品销售覆盖世界六大洲,客户遍及100多个国家和地区,是国内外知名汽车、空调生产企业的制冷剂供应商。2020年为准,三美股份拥有制冷剂R134a产能6.5万吨/年、R125产能3.2万吨/年。
大金氟化工(中国)有限公司是首家进驻中国的氟化工外资企业,并凝聚了日本和美国工厂的经验和智慧建立而成的最新型工厂,成立于2001年4月8日,占地49.2万平方米。主要出资方有大金工业株式会社,大金(中国)投资有限公司,三井物产株式会社,三井物产(中国)有限公司。
阿科玛(常熟)氟化工有限公司于1996年06月18日在江苏省常熟市成立。公司经营范围包括从事和F22为主的含氟产品,偏二氟乙烯和聚偏二氟乙烯为主的有机氟系列化工产品等。拥有第四代制冷剂生产技术,采用以六氟丙烯为原料生产工艺实现商业化生产R1234yf,2018年投产,年产能1万吨。
上海三爱富新材料股份有限公司于1992年2月26日上海市有机氟材料研究所申请组建,位于
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上海市西南郊。常熟三爱富中昊化工新材料有限公司成立于2001年10月,是上海三爱富新材料股份有限公司控股的股份制企业。公司位于江苏常熟新材料产业园内。公司主要产品氟氯烷烃(CFCs)替代品生产装置在国内规模最大,品种最全、是国内最大的替代品生产基地。2010年6月年产3000吨四氟丙烯(HFO-1234yf)项目投资建设,2016年3月年产6,000吨四氟丙烯(HFO-1234yf)(二期)竣工验收,当前总产能为每年6,000吨。为科慕代工生产四氟丙烯(HFO-1234yf)。
gx门2 制冷剂产品市场分析
氟元素的来源是萤石,萤石经过处理得到,是制冷剂的主要原料之一。国内萤石已经连续多年保持在400万吨左右,基本没有增长。
2020年国内需求仍低迷,氟化工原料市场行情不佳,国内萤石价格走势下滑,年初平均价格为2,894.44元/吨,年末国内萤石均价为2,718.89元/吨,全年跌幅为6.1%。2020年萤石最高价出现在3月,最高价格为3,400元/吨,萤石价格最低点出现在5月,最低价格为2,577.78元/吨,全年市场价格整体走低。
2020年萤石进口总量77.84万吨左右,较2019年的69.77万吨增加8.07万吨,增幅11.6%。近年来,我国萤石粉进口量逐年增加,一方面,国家对战略性资源保护,采矿权管控趋严,同时环保、绿矿山等政策影响,国内萤石资源整合推进,不达标的矿山陆续退出,高品位萤石现货供应趋紧,需要进口资源补充;另一方面,国内原矿价格偏高,外购原矿选厂浮选成本过高,获利收窄,进口货源指标可以满足国内化工厂使用需求,价格优势明显,对于下游工厂成本控制起到重要的作用。2020年上半年巨化等企业为拉低生产成本,大量买入进口货源以缓解原料紧缺状态,进口萤石粉量较2019年大幅增加。
中国为全球萤石主要生产国家,产量长期占据全球产量一半以上,同时,中国萤石出口在国际萤石贸易行业中占据重要地位,受国家政策引导影响,我国萤石产品出口数量整体呈现下滑趋势,2020年我国萤石出口总量17.59万吨左右,较2019年的37.41万吨减少19.83万吨,降幅达52.99%。
攀枝花车2021年国内环保力度不减,国内部分萤石厂家仍无法正常开工,国内萤石市场供应将受到一定的限制,但是近期来看国内萤石出口量有望增加,国内萤石价格振幅将不会过大。
自2019年1月1日基加利修正案正式实施以来,HFCs制冷剂的淘汰就进入倒计时。依照基加利修正案,发展中国家将于2024年开始削减HFCs 的产量和消费量。2020—2022年这3年,HFCs的产量和消费量将作为之后制冷剂企业HFCs生产配额的制定依据。由于R32比R410A更具成本优势,外加R22受配额生产影响,R32的使用率迅速提升,成为家用空调行业的主流制冷剂之一。继2019年制冷剂企业抓住最后的时间,纷纷扩大R32的产能,希望在之后的生产配额中分一杯羹,其它行业的企业也大量加入R32的生产中。这也导致2019年下半年R32受产能严重过剩影响,价格跌破成本线。2020年国内外疫情的先后爆发,下游需求低迷等影响,迫使R32制冷剂价格继续下探,企业练练亏损。而R32在家用空调上的应用不断扩大,市场份额占比已突破50%,成为家用空调行业第一大制冷剂。但随着HFCs制冷剂开始进行配额生产,R32的快速发展只是短暂的,R32作为过渡的制冷剂,往后将面临各方面的挑战。
家用空调行业从2013年开始淘汰R22时,R410a就被作为过渡替代品使用。2020年R410a和R32在家用空调市场的份额超过80%,R22占约15%。但是目前企业所采用的R410a和R32制冷剂都在基加利修正案管控之列在现有的替代技术中,而R290是唯一能够满足基加利修正案要求的技术。如果一开始不选择R290替代技术路线,未来面临制冷剂的二次转换,这将会对行业造成难以估量的巨大经济损失。
中国家电行业投入了巨大的资源进行R290技术的开发和产品的市场化。然而,作为一种新技术,R290的推广过程比较艰难,中国空调企业面临着旧标准体系限制、产品成本显著升高,安装维修风险大等多重困难,还有来自其他过渡性替代技术的竞争和打压。
对第四代制冷剂来说,HFOs除了在环保方面表现出外,在成本、效率、安全等方面的表现都很一般,所以HFOs目前很难实现在家用空调领域的大范围应用。HFOs制冷剂价格高、产能小,如
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