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陈士华:汽车制冷剂替代带来机遇与调整并存,推动行业向环保方向迈进

2023-10-20 21:54 来源: 中国汽车报网 作者: 王金玉

摘要:汽车空调行业面临重大挑战。汽车工业怎样才能顺利完成履约责任,甚至在转型发展中获得更好的发展机会

2021年9月15日,《<蒙特利尔议定书>基加利修正案》正式对我国生效,标志着中国履约工作的开始。根据《<蒙特利尔议定书>基加利修正案》的要求,中国需要在2024年,将氢氟碳化物制冷剂(HFCs)的生产和使用冻结在基线的水平,在2029年、2035年、2040年和2045年要分别削减10%、30%、50%和80%。《<蒙特利尔议定书>基加利修正案》中列出的需要削减的氢氟碳化物制冷剂包括R134a等多种高GWP值物质。汽车空调行业面临重大挑战。汽车工业怎样才能顺利完成履约责任,甚至在转型发展中获得更好的发展机会。带着这些疑问,《中国汽车报》对中国汽车工业协会(以下简称“中汽协”)副秘书长陈士华进行了独家专访,请他把脉汽车空调行业的发展。

《中国汽车报》:汽车制冷剂替代面临哪些要求?目前的行业发展情况如何?

陈士华:2001年开始,我国汽车行业新车制造环节全面应用R134a作为制冷剂(GWP=1430),到目前为止,中国汽车空调使用的制冷剂以R134a为主,少数采用热泵空调系统的车型会使用混合制冷剂,出口到欧美的车辆为满足当地法规要求,多数使用了HFO-1234yf。按照中汽协统计,2020-2022年我国新车制造环节和维修环节使用的氢氟碳化物制冷剂年均3.8万吨,汽车行业一年使用的氢氟碳化物制冷剂潜在排放约5500万吨当量的二氧化碳。作为国民经济的重要组成部分,汽车行业在国家履行《基加利修正案》和实现双碳目标中应当发挥重要作用,应当积极开展氢氟碳化物制冷剂的替代工作,推动氢氟碳化物制冷剂削减和替代技术进步升级。同时,这也是中国汽车工业走向国际市场的需要,是中国为全球氢氟碳化物制冷剂削减工作贡献中国智慧和中国方案的需要。

当前,汽车行业氢氟碳化物制冷剂削减替代工作面临诸多挑战,截至目前仍没有一种完美的替代方案,成本增加、国际上的资金支持也停止了。不过,新的挑战也将带来新的机遇,我们相信行业齐心协力一定能高质量完成汽车行业的履约工作。

《中国汽车报》:目前制冷剂替代出现的各种技术、产品,各有怎样的优劣势,它们又分别有着怎样的发展前景?

陈士华:目前,汽车行业氢氟碳化物制冷剂替代主要有四种技术路线。一是使用HFO-1234yf制冷剂。该项技术较为成熟,空调系统改动少,制冷效果好,但缺点是制热效果略显不足,制热能耗大,且专利掌握在少数国外企业手中。目前,我国出口到欧美的车辆为满足当地法规要求,多使用HFO-1234yf。二是使用R744(二氧化碳)制冷剂。二氧化碳制冷剂属于自然工质制冷剂,具有很好制热效果,但高温制冷时能效比略高,并且汽车空调系统设计需要较大改动,还存在泄露问题。目前,国内销售的部分大众车型使用了二氧化碳制冷剂。三是使用R290制冷剂。R290制冷剂具有较好制热和制冷效果,但由于具有易燃性,多使用二次回路设计,影响一定的效率。目前,R290制冷剂在量产车还未有应用。四是混合工质制冷剂。这类制冷剂应用较少,但研究热度较大,力求在安全性、效率、经济性等多方面达到一个均衡。

上述四种技术路线在技术性能方面各有优劣,安全性、经济性以及成熟度方面也有较大差异。因此,汽车行业还没有一个达成共识的技术路线,仍需要汽车行业加大研发力度。

《中国汽车报》:全球范围内汽车制冷剂替代的情况如何?中国要怎样做才可能抢占更好的发展机遇?

陈士华:当前,全球部分发达国家已经陆续开启高GWP车用制冷剂替代工作。其中,法规是推动替代工作主要推动力。例如,欧盟在2011年就要求新认证车型制冷剂的GWP值小于150,并要求2017年以后的所有车型制冷剂GWP值小于150;美国要求2025年开始轻型客车的制冷剂GWP值小于150,2026年开始中、重型货车制冷剂GWP值小于150;日本要求从2023年开始,11座以下新车制冷剂综合GWP值小于150。

随着《基加利修正案》在中国生效,2021年修订的《中国受控消耗臭氧层物质清单》、《中国进出口受控消耗臭氧层物质名录》中均已将氢氟碳化物纳入管控。2022年6月,生态环境部、发展改革委、工业和信息化部联合发布了《关于严格控制第一批氢氟碳化物化工生产建设项目的通知》,各地不得新建、扩建包含HFC-134a在内的用作制冷剂、发泡剂等受控用途的HFCs化工生产设施。

近几年,在氢氟碳化物制冷剂削减替代方面,汽车行业也加大了技术研发力度,部分企业也取得了重大进展。我们希望行业企业加紧做好技术准备,一旦有关政府主管部门对新认证车型制冷剂GWP值有明确要求,企业可以从容应对。

《中国汽车报》:随着新能源汽车的快速增长,制冷剂替代的压力也在增加,这是怎么回事?要如何应对?

陈士华:传统内燃机汽车冬季可以采用发动余热制热,所以在氢氟碳化物制冷剂的削减替代方面仅需要关注制冷剂的制冷性能,而无需关注制热性能。但是,对于新能源汽车,车辆在冬季不能依靠发动余热取暖,而只能使用电取暖,因此,制冷剂选择上既要考虑制冷性能又要考虑制热性能,不但增加了系统设计的难度,也增加制冷剂选择的压力。选择一款合适的制冷剂,不但有利于提高乘员的舒适性,也能有效降低能耗,提高车辆的续航里程,这有利于我国广大北方地区的新能源汽车推广。据了解,新能源汽车氢氟碳化物制冷剂的替换,将增加单车几百元成本甚至几千元成本。

近几年,新能源汽车发展迅猛、产销量增长很快。今年1-9月,新能源汽车产销分别完成631.3万辆和627.8万辆,同比分别增长33.7%和37.5%,市场占有率达到29.8%。其中,乘用车的市占率已经超过XX。根据中汽协预测,到2030年,新能源汽车的市占率将超过80%。新能源巨大产销量将给汽车行业氢氟碳化物制冷剂的削减替换带来巨大的成本压力。

中汽协会在汽车行业履行《蒙特利尔议定书》方面一直发挥着重要作用。中汽协全资子公司中国汽车工业经济技术信息研究所有限公司(以下简称“中汽信息”)于1999年-2002年参与的“汽车空调行业氟利昂整体淘汰”课题研究工作,获得原国家环境保护总局和原国家机械工业局的高度认可和好评。该项研究成果于2002年获得了原国家机械工业局科技进步二等奖,在第一代制冷剂CFC-12淘汰方面发挥着积极作用,推动我国汽车空调制冷剂从第一代直接跨越到第三代制冷剂。

为推进汽车行业第三代制冷剂即氢氟碳化物制冷剂削减替代工作,包括中汽协在内的行业组织、科研机构开展了很多工作,如行业数据的收集工作,预测模型研究,管控节点、技术路线和政策措施的探讨。

2023年2月2日,生态环境部大气司领导带队到协会调研,强调汽车行业开展氢氟碳化物制冷剂削减是一项长期且复杂的工作,要全面系统谋划,有序推动各项工作的开展。会议决定4项重点工作,一是中汽协会牵头构建框架体系;二是中汽协会联合大气司组织开展行业调研活动,听取企业关于削减时间节点、替代技术研发、政策工具等方面的意见;三是中汽协会组织推进氢氟碳化物制冷剂削减行动计划的编制工作;四是中汽协会和大气司共同推动企业与相关国际组织、跨国企业在技术研发、政策研究方面的交流合作。

生态环保部调研之后,中汽协开了专题会议讨论氢氟碳化物制冷剂削减工作。中汽协在行业研究机构,尤其是中汽数据有限公司和中汽信息的支持下,向部里提交了《关于“中国汽车空调行业削减氢氟碳化物框架体系”的汇报》。同时,中汽信息组织了对北汽集团、东风集团等企业的调研工作。下一阶段,中汽协以及中汽信息除了继续开展行业企业调研外,在“中国汽车空调行业削减氢氟碳化物框架体系”内继续积极开展工作。首先,继续推动预测模型的优化,使管控目标更有可续依据。其次,推动行业技术研发,支持汽车空调系统产业链上下游企业与高校、科研机构深度对接,推进行业研发、检测、认证资源匹配;第三,推动行业加快自主替代,支持使用低GWP制冷剂的车辆开展产业化示范应用,形成一批可复制、可推广的技术和经验;第四,探讨加强使用和回收环节排放管理的可行性,推动履约效果的提升;第五,推动制冷剂标准体系的健全和完善。

汽车行业是国民经济战略性、支柱性行业,应积极承担履约责任,在技术成熟和成本可控的前提下率先开展氢氟碳化物制冷剂削减工作,为其他行业起示范带头作用。

责任编辑:苏城

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