R600a、R290、CO2、NH3 四大天然工质制冷剂，哪一种更具市场潜力？

随着 HCFC 制冷剂和 HFC 制冷剂的逐渐淘汰，新型天然工质制冷剂逐渐被厂商推上舞台。比如HCs（目前主要有R600a 和 R290两种），比如氨，比如二氧化碳。

虽然天然工质制冷剂存在易燃、有毒，或超高制冷循环压力等局限，这些问题制约了其在行业的应用。但随着国内外相关标准、规范的出台，天然工质制冷剂在应用上的风险也可以得到有效规避。那么，R600a、R290、CO₂、NH₃（氨），这四大制冷剂，到底谁才更具市场潜力呢？

R290

R290属于HCs的一种；

1、特性：

是一种可以从液化气中直接获得的天然碳氢制冷剂，不含有氯原子，只由碳、氢元素构成，ODP为0，对臭氧层不具备破坏作用，GWP接近0，对温室效应也没有影响。

2、应用领域：

主要应用于家用空调器、电冰箱，且已经逐渐推广至冷柜、超市复叠制冷系统、小型热泵、汽车空调等领域。

3、应用瓶颈：

（1）易燃易爆，与空气混合能形成爆炸性混合物，遇热源和明火有燃烧爆炸的危险；

（2）具有单纯性窒息及麻醉作用，人接触 1%浓度不会引起症状；接触 10%左右的浓度会引起轻度头晕；接触高浓度时可出现麻醉状态、意识丧失，极高浓度时可致窒息。

4、国内应用情况：

（1）目前国内众多空调整机生产厂商以及压缩机生产厂商已经建立了R290的生产线，例如美的，格力等。

（2）国家环保部门也在推广R290产品的市场化进程，但目前国内R290空调每年只有几千台的销量。

5、国外应用情况：

（1）阿尔及利亚、突尼斯、沙特阿拉伯已经在进行 R290空调生产线的改造；

（2）巴基斯坦、巴西、尼日利亚、埃及等国家也即将进行 R290 生产线改造；

（3）一些加勒比海国家和南美洲、东欧、中亚国家也已经在开展针对 R290 空调安装维修的能力建设活动；

（4）印度与其他南亚国家正在加速建设针对 R290 空调的安装维修人员培训网络；

（5）在中东、北非、拉美、加勒比海地区，空调企业都在积极尝试采用 R290 进行制冷剂替代。

6、市场前景：

国内《家用和类似用途电器的安全热泵、空调器和除湿机的特殊要求》允许 R290 在房间空调器上使用，并规定了使用条件，这对于我国 R290空调的推广使用具有重大意义。在家用冰箱和自动售货机中，通常考虑到它的可燃性，工质的充注量大约为 50 g，在房间空调器中大约为 500 g，以防止泄漏而导致爆炸的危险。

 R600a 

R600a也属于HCs的一种；

1、特性：

ODP为0，对臭氧层不具备破坏作用，GWP接近0，对温室效应也没有太多影响。具有无氟、无污染，制冷效率高、压缩机功率小等优点。在冰箱中使用R600a的填充量较小，成本较低，平均每台冰箱只需要填充50 g左右。R600a 制冷剂对冰箱系统材料无特殊要求，系统运行稳定可靠。

2、应用领域：

主要用于替代冰箱、冷柜等产品，同时也会替代一部分在小型设备中使用的 R12、R134a 等制冷剂。

3、应用瓶颈：

具有可燃性，所以如果使用不当，容易造成燃烧并爆炸。为了防止爆炸，R600a 制冷剂冰箱在生产过程中需增加安全防爆措施。另外，R600a 制冷剂不适合风冷冰箱和大剂量填充。

NH₃（氨）

1、优点：

易于获得、价格低廉、压力适中、单位制冷量大、放热系数高、几乎不溶解于油、流动阻力小、泄漏时易发现。

2、应用领域：

氨是目前在市场中广泛使用的一款中温中压制冷剂，多用于大型冷库或工业冷冻系统。

3、缺陷（应用瓶颈）：

（1）有刺激性臭味、有毒、可以燃烧和爆炸；

（2）具有很强的吸水性，在低温水下不会从氨液中析出而结冰，系统内不会发生“冰塞”现象；

（3）氨液中含有水分后，对铜及铜合金会有腐蚀，且使蒸发温度稍许提高；

（5）氨制冷装置中不能使用铜及铜合金材料，并规定氨中含水量不应超过 0.2%。若以容积计，当空气中氨的含量达到 0.5%~0.6%时，人在其中停留半个小时即可中毒，达到 11%~13%时即可点燃，达到16%时遇明火就会爆炸。

4、国内应用情况：

暂无统计

5、国外应用情况：

暂无统计

6、市场前景：

为了避免氨系统泄漏，可用乙二醇溶液或CO ₂作载冷剂，将冷量送到冷库或冷链车间。当设计库温较低时，可采用 NH ₃/CO₂ 复叠式循环，CO₂作为低温制冷剂，在库内或车间的蒸发器中释放出冷量，NH ₃作为高温级制冷剂，在室外工作，从原理和结构上避免氨在冷库或车间内泄漏。因此，如果技术成熟，应用得当，我们对NH ₃还是可以期待。

CO₂（二氧化碳）

1、特性：

（1）ODP为0、GWP为1，对臭氧层没有破坏作用；

（2）具有高密度和低黏度，其流动损失小、传热效果良好；

（3）安全、低毒、不燃烧、与润滑油和金属及非金属材料不起作用、高温下也不会分解成有害气体，是环境性表现优良；

2、应用领域：

无毒不可燃的CO₂理论上可以适用于所有类型的制冷系统应用，特别适用于易泄漏的制冷、空调、热泵，比如汽车空调。早在1869 年，美国人就已利用二氧化碳作为制冷剂制造制冰机。

3、缺陷（应用瓶颈）：

（1）相对的高临界压力和低临界温度是个难题，这会给系统及部件设计带来许多新的挑战；

（2）应用时，需要考虑工质泄漏带来的窒息风险，在特定的机房和应用场所内，应该根据实际情况设置必要的浓度探测仪、排风以及报警等安全措施；

4、国内应用情况：

我国的二氧化碳制冷剂的发展尚处于起步阶段，还没有制定相关标准，各种相关配件的研发和生产并未跟上。

5、国外应用情况：

世界各国都在积极进行相关标准与规范的起草，以推动二氧化碳的快速发展和应用。例如，英国制定了二氧化碳制冷系统的安全标准，对制冷系统的压力和安全做出了要求，包括设计公司、业主、运营商、安装公司等各类机构或人员都对此安全标准予以高度重视。

6、市场前景：

技术发展，未来可期。

天然工质制冷剂虽然存在安全方面的问题，但是安全风险可以得到有效规避，并且天然工质制冷剂因具有良好的热力学性质和较小的环境影响，被认为是有潜力的长期替代方案。政策法律对制冷剂的使用有很强的导向性，也会大大影响制冷剂的替代进程。各国政策法规对可燃制冷剂使用的态度有所松动，甚至出台了相应的法规允许低可燃或可燃性物质在某些场合下用做制冷剂。天然工质有望成为最终的替代制冷剂。因此我国也应及时修订对应的标准，消除该类制冷剂应用的障碍。