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含氟制冷劑行業(yè)四代制冷劑（HFOs）進入商業(yè)化應(yīng)用階段
思瀚產(chǎn)業(yè)研究院 永和股份    2023-07-14

氟碳化學(xué)品主要用作制冷劑、發(fā)泡劑、氣溶膠的噴射劑、滅火劑、電子電氣及精密部件的清洗劑，還可以用作生產(chǎn)含氟高分子材料及精細氟化學(xué)品的原料。本文主要針對氟碳化學(xué)品目前主要應(yīng)用于制冷劑領(lǐng)域分析。

根據(jù)《中國氟化工發(fā)展白皮書（2022）》，含氟制冷劑主要消費行業(yè)包括：房間空調(diào)、冰箱冷柜、工商制冷、汽車空調(diào)、消防器材生產(chǎn)、發(fā)泡劑生產(chǎn)、氣霧劑生產(chǎn)等七大類。

目前曾在或已在全球范圍內(nèi)廣泛使用的制冷劑包括 CFCs、HCFCs、HFCs三代制冷劑，第四代制冷劑（HFOs）已在歐美發(fā)達國家進入商業(yè)化應(yīng)用階段。具體情況如下：

第一代制冷劑對臭氧層的破壞最大，全球已經(jīng)淘汰使用；第二代制冷劑對臭氧層破壞相對較小，在歐美發(fā)達國家已基本淘汰，在我國應(yīng)用廣泛，目前也處在淘汰期；第三代制冷劑對臭氧層無破壞，在發(fā)展中國家逐步替代 HCFCs 產(chǎn)品，但是其 GWP 值較高，溫室效應(yīng)較為顯著，少部分發(fā)達國家已開始削減用量；第四代制冷劑指的是不破壞臭氧層、GWP 值較低的制冷劑，部分已推出的產(chǎn)品如 HFO-1234ze 和 HFO-1234yf 產(chǎn)品價格較高，目前已在部分發(fā)達國家推廣使用，目前在我國尚未大規(guī)模推廣。

（1）第二代制冷劑的控制

我國自 1991 年加入《蒙特利爾議定書》之后，積極參與 ODS 淘汰。根據(jù)《消耗臭氧層物質(zhì)管理條例》和《關(guān)于加強含氫氯氟烴生產(chǎn)、銷售和使用管理的通知》，我國實施 HCFCs 生產(chǎn)、銷售、使用配額制度。

《消耗臭氧層物質(zhì)管理條例》（國務(wù)院令第 573 號，2010 年 4月 8日公布）中規(guī)定，國家對消耗臭氧層物質(zhì)的生產(chǎn)、使用、進出口實行總量控制和配額管理。國務(wù)院環(huán)境保護主管部門與國務(wù)院有關(guān)部門確定國家消耗臭氧層物質(zhì)的年度生產(chǎn)、使用和進出口配額總量，并予以公告。環(huán)境保護部發(fā)布的《關(guān)于加強含氫氯氟烴生產(chǎn)、銷售和使用管理的通知》（環(huán)函[2013]179 號）就實施 HCFCs生產(chǎn)、銷售、使用配額和備案管理進行了具體規(guī)定。

環(huán)境保護部 2018 年 1 月發(fā)布的《關(guān)于生產(chǎn)和使用消耗臭氧層物質(zhì)建設(shè)項目管理有關(guān)工作的通知》（環(huán)大氣[2018]5 號）規(guī)定：1、禁止新建、擴建生產(chǎn)和使用作為制冷劑、發(fā)泡劑、滅火劑、溶劑、清洗劑、加工助劑、氣霧劑、土壤熏蒸劑等受控用途的消耗臭氧層物質(zhì)的建設(shè)項目；2、改建、異址建設(shè)生產(chǎn)受控用途的消耗臭氧層物質(zhì)的建設(shè)項目，禁止增加消耗臭氧層物質(zhì)生產(chǎn)能力；3、新建、改建、擴建生產(chǎn)化工原料用途的消耗臭氧層物質(zhì)的建設(shè)項目，生產(chǎn)的消耗臭氧層物質(zhì)僅用于企業(yè)自身下游化工產(chǎn)品的專用原料用途，不得對外銷售。

根據(jù)上述規(guī)定，生態(tài)環(huán)境部/環(huán)境保護部每年會發(fā)布下一年度的消耗臭氧層物質(zhì)生產(chǎn)和使用配額的通知，要求各家企業(yè)按照核定的生產(chǎn)、使用配額組織相應(yīng)消耗臭氧層物質(zhì)的生產(chǎn)、銷售、采購和使用。

（2）第三代制冷劑的控制

2016 年 10 月 15 日，《蒙特利爾議定書》第 28 次締約方大會通過了關(guān)于削減氫氟碳化物（HFCs）的《基加利修正案》。該修正案把 18 種具有高溫室效應(yīng)潛值（GWP）的 HFCs 物質(zhì)納入管控目錄，并規(guī)定：

1）發(fā)達國家應(yīng)在其 2011 年至 2013 年 HFCs 使用量平均值基礎(chǔ)上，自 2019年起削減 HFCs 的消費和生產(chǎn)，到 2036 年后將 HFCs 使用量削減至其基準(zhǔn)值15%以內(nèi)；

2）發(fā)展中國家應(yīng)在其 2020 年至 2022 年 HFCs 使用量平均值的基礎(chǔ)上，2024 年凍結(jié)削減 HFCs 的消費和生產(chǎn)，自 2029 年開始削減，到 2045 年后將HFCs使用量削減至其基準(zhǔn)值 20%以內(nèi)。

此外，經(jīng)各方同意部分發(fā)達國家可以自 2020 年開始削減，部分發(fā)展中國家如印度、巴基斯坦、伊拉克等可自 2028 年開始凍結(jié)，2032年起開始削減。

《基加利修正案》的生效前提是至少 20 個締約方批準(zhǔn)該修正案。截至2018 年末，歐盟、日本、加拿大、澳大利亞等 65 個締約方已批準(zhǔn)了《基加利修正案》，因此該修正案已于 2019 年 1月 1 日生效。

2021 年 6 月，中國宣布決定接受該修正案，2021 年 9 月 15 日，該修正案對我國正式生效。根據(jù)該修正案的要求，我國應(yīng)自 2024 年將生產(chǎn)和使用凍結(jié)在基線水平，2029 年起 HFCs 生產(chǎn)和使用不超過基線的 90%，2035 年起不超過基線的 70%，2040 年起不超過基線的 50%，2045年起不超過基線的 20%。

（3）第四代制冷劑迎來發(fā)展契機

第四代制冷劑指的是不破壞臭氧層、GWP 值較低的制冷劑。隨著《基加利修正案》的簽署，第三代制冷劑也將逐步進入加速淘汰期。在“碳中和”、“碳達峰”背景下，第四代制冷劑因其卓越性能與環(huán)保性成為第三代 HFCs 制冷劑的綠色替代方案，迎來較好的發(fā)展契機。

現(xiàn)階段，全球第四代 HFOs 制冷劑已開始商業(yè)化生產(chǎn)和應(yīng)用。其中，在制冷性能和循環(huán)效率上，以第四代制冷劑 HFO-1234yf 為例，由于其和 R134a 的效果相近，同時由于其分子量、密度等性質(zhì)和第三代制冷劑接近，因此在現(xiàn)有空調(diào)上做少量調(diào)整即可直接應(yīng)用，因此 HFO-1234yf最有可能替代三代制冷劑成為新一代汽車制冷劑。

目前，雖然第四代制冷劑受到供應(yīng)量較小及價格較高等因素的影響未能在全球范圍內(nèi)形成較大市場，但憑借其良好的環(huán)保特性（ODP值為零，極低的 GWP 值），第四代制冷劑已在部分發(fā)達國家廣泛應(yīng)用。

目前，除霍尼韋爾、科慕等全球領(lǐng)先氟化工企業(yè)外，巨化股份、聯(lián)創(chuàng)股份等國內(nèi)上市公司亦均已將第四代制冷劑視為重要的產(chǎn)品迭代方向。

未來，隨著全球各國對于第三代制冷劑的使用量削減，第四代制冷劑將迎來較大的需求釋放。

（4）主流含氟制冷劑供給、需求及價格走勢

1）供給情況

截至目前，我國已完成了除特殊用途和原料用途的 CFCs 的淘汰，開啟了ODS 用途 HCFCs 的淘汰進程，隨著第二代 HCFCs 的淘汰，第三代 HFCs 快速發(fā)展，我國已成為世界上氟制冷劑最大的生產(chǎn)國和出口國。

根據(jù)百川盈孚數(shù)據(jù)，2021 年我國主流含氟制冷劑總產(chǎn)量約為 109.19 萬噸，相比上年同期增長約 14.65%。

目前，我國正處于三代氟制冷劑（HFCs）對二代氟制冷劑（HCFCs）的更替階段。根據(jù)《基加利修正案》的規(guī)定，我國屬于第一組發(fā)展中國家，應(yīng)在2020-2022 年 HFCs使用量平均值基礎(chǔ)上，于 2024 年凍結(jié) HFCs 的消費和生產(chǎn)于基準(zhǔn)值，2029 年削減 10%，到 2045 年后將 HFCs使用量削減至其基準(zhǔn)值 20%以內(nèi)。

由于 2020-2022 年的產(chǎn)銷情況為未來 HFC 配額的基準(zhǔn)線，2017 年以來各制冷劑廠商通過新建產(chǎn)線或產(chǎn)線改造的方式擴大三代制冷劑產(chǎn)能，搶奪市場份額，導(dǎo)致三代氟制冷劑市場供過于求。考慮到 2022 年是三代制冷劑配額基準(zhǔn)末年，三代氟制冷劑產(chǎn)能擴張的時期也基本結(jié)束。

根據(jù)百川盈孚數(shù)據(jù)，2023 年以來 R134a、R125、R32 等主流三代氟制冷劑已無新增產(chǎn)能，第三代制冷劑供給將逐步趨于穩(wěn)定。

2）需求情況

制冷劑廣泛應(yīng)用于家用空調(diào)、冰箱（柜）、汽車空調(diào)、商業(yè)制冷設(shè)備等行業(yè)，四類產(chǎn)品制冷原理一致，但對制冷劑的品種需求各有不同。但總的來看，家用空調(diào)、冰箱、汽車空調(diào)等下游行業(yè)的發(fā)展將直接影響氟制冷劑的需求。

從產(chǎn)品應(yīng)用來看，定頻空調(diào)一般采用 HCFC-22 作制冷劑；新生產(chǎn)的空調(diào)除少部分仍采用 HCFC-22 外，主要采用三代制冷劑 R410A 或 HFC-32，其中R410A 由 HFC-32 和 HFC-125 混合而成，其 GWP 值高于 HFC-32，但可燃風(fēng)險相對較低；冰箱目前使用的制冷劑已大部分轉(zhuǎn)向 HFC-134a 以及碳氫制冷劑R600a；汽車空調(diào)已實現(xiàn)對 HCFC-12 的淘汰，轉(zhuǎn)向使用三代制冷劑 HFC-134a，部分高端車型或新能源汽車已開始使用 GWP 值較低的第四代制冷劑 HFO-1234yf。

從需求結(jié)構(gòu)看，家用空調(diào)占據(jù)制冷劑需求絕對比例。從家用空調(diào)、冰箱及汽車空調(diào)這三類終端需求來看，家用空調(diào)是使用最廣泛的制冷設(shè)備、制冷功率通常較大，相應(yīng)的制冷劑需求量較大；冰箱主要功能是保溫，且制冷功率較小，單臺冰箱所使用制冷劑量遠小于家用空調(diào)；汽車空調(diào)則從數(shù)量上遠少于家用空調(diào)。在新生產(chǎn)的下游產(chǎn)品中，空調(diào)對制冷劑的需求量占據(jù)制冷劑總需求的78%，冰箱和汽車則分別只占到 16%和 6%。

綜合來看，下游空調(diào)設(shè)備的產(chǎn)量很大程度上決定了含氟制冷劑的需求情況。2000 年以來，我國空調(diào)產(chǎn)銷量持續(xù)快速增長。根據(jù)國家統(tǒng)計局公布的數(shù)據(jù)，我國空調(diào)年產(chǎn)量從 2000 年的 1,826.67 萬臺上升至 2022 年的 22,247.30 萬臺，年復(fù)合增長率達到 13.96%。

隨著我國城鎮(zhèn)化進程加快、居民消費升級、經(jīng)濟進入發(fā)展新常態(tài)，空調(diào)、冰箱、汽車等的產(chǎn)量、消費量保持穩(wěn)定增長態(tài)勢的可能性較高。

此外，隨著上述產(chǎn)品的居民保有量快速增長，預(yù)計未來存量設(shè)備的維修需求以及隨著城鎮(zhèn)化加速帶來的家用空調(diào)、電冰箱等需求擴增將成為含氟制冷劑市場需求增長的重要驅(qū)動因素。

從境外市場來看，第二代和第三代含氟制冷劑產(chǎn)品的供需缺口有擴大趨勢。受《蒙特利爾議定書》及《基加利修正案》的約束，發(fā)達國家二代制冷劑產(chǎn)能基本已關(guān)停，三代制冷劑也正在加速退出，如阿科瑪于 2016 年底關(guān)停了法國本部的 7.8 萬噸產(chǎn)能，索爾維也在 2017 年宣布了 3 萬噸的減產(chǎn)計劃。因此，可以預(yù)期未來全球?qū)τ诘谒拇评鋭┊a(chǎn)品依存度將更高。

3）價格走勢

2020-2021 年，除 HFC-32 等少部分品類的含氟制冷劑市場價格漲幅一般外，其他含氟制冷劑價格水平較上年同期漲幅在 89%—280%之間。

2022 年，各主流制冷劑價格整體呈現(xiàn)小幅下降的趨勢，主要原因系 2022年為三代制冷劑配額基準(zhǔn)末年，部分廠家為獲取配額仍保持著較大規(guī)模的產(chǎn)品生產(chǎn)，導(dǎo)致行業(yè)供給大于行業(yè)需求，進而推動價格小幅下降。2023 年以來，隨著三代氟制冷劑產(chǎn)能擴張減緩，在四代制冷劑具備應(yīng)用經(jīng)濟性并大規(guī)模替代第三代之前，預(yù)計第三代制冷劑價格將在供應(yīng)縮減的影響下逐步回升。