“對(duì)臭氧層有影響的主要是汽車(chē)空調(diào)制冷器中的冷媒,俗稱為‘雪種’?!鄙虾J行履茉雌?chē)空調(diào)工程技術(shù)研究中心技術(shù)委員會(huì)主任、上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院教授陳江平在接受記者采訪時(shí)介紹稱,國(guó)內(nèi)汽車(chē)空調(diào)冷媒的換代,存在一個(gè)過(guò)渡期。上一代R12(氟利昂)冷媒的優(yōu)點(diǎn)是性能穩(wěn)定,成本低廉,應(yīng)用廣泛,包括之前的家用空調(diào)也在使用,但其化學(xué)物質(zhì)對(duì)臭氧層有一定的破壞作用。目前應(yīng)用廣泛的R134a(四氟乙烷)冷媒基本做到了環(huán)保,盡管無(wú)法完全避免對(duì)環(huán)境的影響,但已比R12好得多,而且比后者制冷效率更高,當(dāng)然成本也更高。
“R12冷媒是破壞臭氧層的化學(xué)物質(zhì)之一,但如今在汽車(chē)空調(diào)等行業(yè)的使用很少,逐漸已被R134a替代?!北本┐髮W(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院教授張劍波告訴記者,為了減少臭氧層被破壞,保護(hù)人類(lèi)賴以生存的地球家園,1985年3月,28個(gè)國(guó)家通過(guò)并簽署了《保護(hù)臭氧層維也納公約》。在此基礎(chǔ)上,1987年9月,《蒙特利爾議定書(shū)》獲得通過(guò),其最終目標(biāo)是通過(guò)科學(xué)知識(shí)和技術(shù)信息的發(fā)展,徹底淘汰破壞臭氧層的化學(xué)物質(zhì)使用。其中,對(duì)近100種化學(xué)品都規(guī)定了淘汰時(shí)間表和生產(chǎn)消費(fèi)量。1994年,聯(lián)合國(guó)為紀(jì)念《蒙特利爾議定書(shū)》簽署,宣布每年9月16日為保護(hù)臭氧層國(guó)際日。2016年10月15日,在盧旺達(dá)首都基加利舉行的《關(guān)于消耗臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾議定書(shū)》締約方第28次會(huì)議上,各國(guó)達(dá)成了逐步淘汰氫氟碳化合物(包括氟利昂)的《基加利修正案》。2021年6月,中國(guó)常駐聯(lián)合國(guó)代表團(tuán)向聯(lián)合國(guó)秘書(shū)長(zhǎng),交存了中國(guó)政府接受《〈關(guān)于消耗臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾議定書(shū)〉基加利修正案》的接受書(shū),確定該修正案于2021年9月15日對(duì)中國(guó)生效,香港特別行政區(qū)暫不適用?!坝纱?,包括汽車(chē)行業(yè)在內(nèi),國(guó)內(nèi)對(duì)于空調(diào)冷媒越來(lái)越重視?!彼f(shuō)。
對(duì)有害化學(xué)物質(zhì)的管控,成為了環(huán)保技術(shù)開(kāi)發(fā)的動(dòng)力。同濟(jì)大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院制冷與熱工程研究所教授級(jí)高工臧建彬認(rèn)為,管控將促進(jìn)更加環(huán)保的汽車(chē)空調(diào)冷媒的開(kāi)發(fā)、應(yīng)用與推廣。他向記者表示,前些年,汽車(chē)空調(diào)制冷器需要每隔2~3年就進(jìn)行檢查,但現(xiàn)在,很多新車(chē)特別是高檔車(chē)的空調(diào)制冷器密封性越來(lái)越好,不僅延長(zhǎng)了冷媒的使用期,也相當(dāng)于實(shí)現(xiàn)了節(jié)約,降低了空調(diào)使用成本,在一定程度上可防范冷媒泄漏危害環(huán)境。
R1234yf在國(guó)內(nèi)應(yīng)用受限
冷媒是汽車(chē)空調(diào)制冷器中的核心物質(zhì),作用十分關(guān)鍵。目前,國(guó)內(nèi)量產(chǎn)車(chē)與國(guó)外車(chē)型使用的汽車(chē)空調(diào)冷媒,化學(xué)物質(zhì)是否一樣?
“國(guó)外特別是歐洲已開(kāi)始使用更為環(huán)保的R1234yf(四氟丙烯,也簡(jiǎn)稱為HFO)冷媒,即使國(guó)內(nèi)出口到歐洲的汽車(chē)也全部使用這類(lèi)產(chǎn)品?!敝袊?guó)制冷學(xué)會(huì)汽車(chē)熱管理分會(huì)專(zhuān)家委員、吉林大學(xué)汽車(chē)工程學(xué)院教授李明在接受記者采訪時(shí)介紹說(shuō),R1234yf屬于國(guó)際上第四代冷媒,環(huán)保性能目前在量產(chǎn)車(chē)空調(diào)中最好,其消耗臭氧潛能值(ODP)為零,比歐盟的標(biāo)準(zhǔn)要求值還低97%,也是將來(lái)的發(fā)展方向?,F(xiàn)階段,之所以國(guó)內(nèi)還沒(méi)有推廣使用R1234yf,主要是因?yàn)檫@一冷媒的專(zhuān)利屬于科慕(原杜邦公司高性能化學(xué)品事業(yè)部)與霍尼韋爾兩家公司,存在專(zhuān)利尚未授權(quán)問(wèn)題。盡管無(wú)需更換汽車(chē)空調(diào)制冷器就可以使用R1234yf冷媒,但其成本較高,是R134a的數(shù)倍之多,對(duì)于國(guó)內(nèi)很多售價(jià)幾萬(wàn)到十幾萬(wàn)元的車(chē)型而言并不劃算。不過(guò),國(guó)內(nèi)已有蔚來(lái)ET7等少量車(chē)型,直接從霍尼韋爾公司采購(gòu)使用R1234yf冷媒。
陳江平告訴記者,R1234yf冷媒最早由美國(guó)霍尼韋爾、杜邦兩大化學(xué)公司共同研發(fā),2010年開(kāi)始在汽車(chē)空調(diào)中使用。歐洲自2017年起,禁止在當(dāng)?shù)厣a(chǎn)和銷(xiāo)售的新車(chē)上使用R134a冷媒,R1234yf作為替代品迎來(lái)發(fā)展機(jī)遇,市場(chǎng)需求快速擴(kuò)大。目前,除霍尼韋爾、科慕自己生產(chǎn)外,日本旭硝子、法國(guó)阿科瑪?shù)然瘜W(xué)制品公司成為了R1234yf冷媒的專(zhuān)利授權(quán)生產(chǎn)商。其中,日本旭硝子2015年開(kāi)始由霍尼韋爾授權(quán)生產(chǎn)R1234yf冷媒,產(chǎn)品由霍尼韋爾銷(xiāo)售。目前,國(guó)內(nèi)也有幾家化工企業(yè)分別獲得科慕和霍尼韋爾的專(zhuān)利授權(quán),生產(chǎn)R1234yf冷媒,但須按合同規(guī)定分別由授權(quán)商負(fù)責(zé)銷(xiāo)售,因此市場(chǎng)價(jià)格仍然較高。未來(lái)幾年,隨著R1234yf冷媒專(zhuān)利到期及產(chǎn)量的擴(kuò)大,成本也會(huì)降下來(lái),汽車(chē)行業(yè)廣泛應(yīng)用是必然趨勢(shì)。
“在環(huán)保冷媒的技術(shù)研發(fā)中,也有機(jī)構(gòu)聚焦應(yīng)用二氧化碳的可能性?!标敖ū虮硎?,二氧化碳消耗臭氧潛能值(ODP)同樣為零,而且來(lái)源廣泛,不需要回收,可大幅降低成本,節(jié)約能源,但其也有局限性,主要體現(xiàn)在制冷所需的壓力較大,要重新設(shè)計(jì)汽車(chē)空調(diào)制冷器,隨之帶來(lái)制造成本較高的問(wèn)題。同時(shí),二氧化碳作為汽車(chē)空調(diào)冷媒,制熱性能較好,制冷性能相對(duì)遜色??傊捎诙喾N因素疊加,二氧化碳冷媒尚沒(méi)有被大量應(yīng)用。
必須規(guī)范回收、處理、利用
眾所周知,汽車(chē)是有壽命的,到期會(huì)報(bào)廢,而車(chē)上的空調(diào)冷媒如何回收及處理,是如今備受行業(yè)關(guān)注的問(wèn)題。
“由于國(guó)內(nèi)缺乏相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),汽車(chē)空調(diào)冷媒的回收利用在現(xiàn)實(shí)中仍然存在不規(guī)范的問(wèn)題,亟待解決?!崩蠲鞅硎荆M管R134a環(huán)保性能較好,但畢竟是一種化學(xué)物質(zhì),大多數(shù)情況下隨便拋棄也會(huì)造成環(huán)境污染隱患。因此,針對(duì)目前冷媒回收利用相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)不健全的現(xiàn)實(shí),以及帶來(lái)的不規(guī)范回收處理問(wèn)題,應(yīng)盡快完善這方面的工作,使相關(guān)企業(yè)做到規(guī)范回收、規(guī)范處理、規(guī)范利用。
陳江平告訴記者,有關(guān)回收企業(yè)對(duì)汽車(chē)空調(diào)冷媒回收利用的積極性不高,與很多因素有關(guān)。一方面,沒(méi)有政策支持和鼓勵(lì)舉措,回收利用渠道不暢、方向不明,導(dǎo)致企業(yè)不敢貿(mào)然出資開(kāi)發(fā)技術(shù)及設(shè)備;另一方面,汽車(chē)企業(yè)大多不愿使用回收的R134a冷媒,實(shí)際上如果實(shí)現(xiàn)規(guī)范回收,二次利用的R134a與新出廠產(chǎn)品的純度幾乎沒(méi)有多大區(qū)別,性能與制冷效果基本相同,而且成本更低。公開(kāi)數(shù)據(jù)表明,目前在日本本土生產(chǎn)的汽車(chē)上,冷媒的回收利用率已達(dá)50%左右,并且形成了一大產(chǎn)業(yè),節(jié)能減碳、降低成本、保護(hù)環(huán)境的作用顯著。
“目前,我們的研究重點(diǎn)之一,就是汽車(chē)空調(diào)冷媒的高效回收利用?!标敖ū虮硎荆赗1234yf冷媒專(zhuān)利尚處于保護(hù)期之時(shí),他們希望能在汽車(chē)空調(diào)冷媒的高效回收利用技術(shù)上有所突破,不僅功在當(dāng)前,也是利在長(zhǎng)遠(yuǎn)。他對(duì)記者說(shuō):“我們正研發(fā)技術(shù),在密封良好的設(shè)備中將汽車(chē)空調(diào)制冷器中殘余的冷媒提取出來(lái),如果需要也可以做到去除微量的雜質(zhì)。只要有汽車(chē)企業(yè)使用,成本會(huì)比新的冷媒低,這應(yīng)該是一個(gè)前景廣闊的產(chǎn)業(yè)。目前,國(guó)內(nèi)也有機(jī)構(gòu)進(jìn)行相關(guān)研究,我們希望盡快形成擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的專(zhuān)利?!?/p>
“‘多條腿走路’是先進(jìn)環(huán)保冷媒推廣應(yīng)用的最佳選擇,一方面爭(zhēng)取國(guó)外企業(yè)專(zhuān)利授權(quán)支持?jǐn)U大產(chǎn)量,另一方面加強(qiáng)高效回收利用技術(shù)開(kāi)發(fā),同時(shí)還要健全完善相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),以便使新一代汽車(chē)空調(diào)冷媒實(shí)現(xiàn)更好地應(yīng)用,也能更好地保護(hù)綠水青山,讓人們的生活更美好?!睆垊Σㄗ詈笳f(shuō)。
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