自2020年9月22日中國承諾“2030年實現(xiàn)碳達峰，2060年實現(xiàn)碳中和”以來，各個行業(yè)紛紛啟動了達成“雙碳”目標的有效措施。在冰箱生產(chǎn)過程中，發(fā)泡不僅是完成保溫層制造的關(guān)鍵步驟，還是關(guān)乎冰箱低碳生產(chǎn)的重要一環(huán)。在決定冰箱保溫效果的箱體發(fā)泡層中，發(fā)泡劑雖然只是聚氨酯發(fā)泡材料中的一個組分，但扮演的角色十分關(guān)鍵，30多年來經(jīng)歷了數(shù)次技術(shù)轉(zhuǎn)換。從CFC-11、HCFC-141b，到環(huán)戊烷，再到環(huán)戊烷+HFC-245fa混合發(fā)泡體系，發(fā)泡劑為冰箱的節(jié)能環(huán)保立下了“汗馬功勞”。

如今，不管是將HFC物質(zhì)納入削減名單的基加利修正案，還是全世界為了人類未來承諾的“雙碳”目標，都促使中國冰箱行業(yè)不得不通過技術(shù)創(chuàng)新來實現(xiàn)聚氨酯發(fā)泡劑的升級換代，達到低碳、節(jié)能、環(huán)保、節(jié)約資源的目標。

整機廠推崇兩種路線，HFO不可或缺

目前，國內(nèi)冰箱廠普遍采用HFC-245fa+環(huán)戊烷共混發(fā)泡系統(tǒng)。該系統(tǒng)中的HFC-245fa屬于HFC物質(zhì)，是基加利修正案削減名單中的物質(zhì)?！半p碳”目標下，想要減少氫氟碳化合物（HFCs）等非二氧化碳溫室氣體排放，擴大環(huán)保發(fā)泡劑技術(shù)應(yīng)用是重要舉措之一。這兩個因素疊加影響，冰箱廠必將逐步減少HFC-245fa的應(yīng)用。

雖然HFC-245fa+環(huán)戊烷是現(xiàn)在中國冰箱行業(yè)的主流發(fā)泡技術(shù)，但是立足全球化的國內(nèi)冰箱企業(yè)一直將HFC-245fa作為中間過渡替代品，并努力進行環(huán)保替代方案的技術(shù)儲備。目前，業(yè)內(nèi)比較推崇的技術(shù)主要有兩個：一是環(huán)戊烷+HFO混合發(fā)泡技術(shù)，二是環(huán)戊烷+HFO/HFC-245fa+低沸點發(fā)泡劑（HFC-152a、正丁烷等）發(fā)泡技術(shù)。

為什么是環(huán)戊烷+HFO混合發(fā)泡技術(shù)？海信（山東）冰箱有限公司胡鋒解釋說：“環(huán)戊烷+HFOs復合發(fā)泡體系整機較環(huán)戊烷+HFC-245fa發(fā)泡體系整機節(jié)能2%，但是HFO物質(zhì)的成本較高，使得國內(nèi)的應(yīng)用只能走混合發(fā)泡技術(shù)路線。”

對于低沸點發(fā)泡技術(shù)被冰箱行業(yè)關(guān)注的原因，胡鋒告訴《電器》記者，低沸點發(fā)泡劑由于具有低沸點、高蒸汽壓的特性，冰箱常用溫度環(huán)境時呈氣態(tài)，不易液化，對聚氨酯泡沫有較好的支撐作用，可保證低密度泡沫的強度及尺寸穩(wěn)定性。目前，冰箱行業(yè)內(nèi)低沸點發(fā)泡技術(shù)的泡沫密度可低至28.0kg/m3，比環(huán)戊烷+HFC-245fa/HFO發(fā)泡體系密度降低8%以上，可以節(jié)省原材料5%~10%。

對比二者的優(yōu)缺點，環(huán)戊烷+HFO混合發(fā)泡技術(shù)在環(huán)保及泡沫性能方面和環(huán)戊烷+低沸點發(fā)泡技術(shù)差距不大，但是環(huán)戊烷+低沸點發(fā)泡技術(shù)對企業(yè)的工藝水平要求較高，環(huán)戊烷+HFO混合發(fā)泡技術(shù)成本則更高。

由于各有優(yōu)缺點，這兩種技術(shù)路線都有主流企業(yè)“站臺”。據(jù)陶氏有關(guān)負責人透露，業(yè)內(nèi)僅有美的和海信在低沸點發(fā)泡技術(shù)上布局。美的冰箱研發(fā)了環(huán)戊烷+異戊烷+HFC-152a+HFO/HFC-245fa低沸點發(fā)泡體系，內(nèi)銷機型采用HFC-245fa，出口機型采用HFO發(fā)泡劑。海信冰箱研發(fā)的低沸點發(fā)泡技術(shù)是環(huán)戊烷+HFO/HFC-245fa+正丁烷，也是內(nèi)銷機型采用HFC-245fa，出口機型采用HFO發(fā)泡劑。其余主流冰箱企業(yè)則更多地傾向于環(huán)戊烷+HFO混合發(fā)泡技術(shù)。

提到選擇低沸點發(fā)泡體系的原因，胡鋒解釋說：“海信基于環(huán)戊烷+HFO-1233zd開展的低沸點發(fā)泡技術(shù)，可以使HFO發(fā)泡體系成本明顯下降，在淘汰HFC-245fa的同時，可有效緩解HFO物質(zhì)的高成本難題，為整個中國冰箱、冷柜行業(yè)HFC-245fa的替代開拓了一條可行之路?！?/p>

HFO市場競爭加劇，爭奪低碳市場

可以看出，目前不管是哪種技術(shù)路線，HFO發(fā)泡劑都是主角。事實上，HFO發(fā)泡劑已經(jīng)得到了官方的“蓋章”認可。2021年11月底，生態(tài)環(huán)境保護部發(fā)布的《中國含氫氯氟烴替代品推薦名錄》（征求意見稿）給出了明確答案。推薦名錄指出，聚氨酯泡沫行業(yè)，GWP值為9的HFO-1336mzz和GWP值為5的HFO-1233zd替代HCFC-141b。

該推薦名錄中提到的HFO-1336mzz的供應(yīng)商是科慕，商業(yè)名稱是Opteon 1150，HFO-1233zd的供應(yīng)商是霍尼韋爾，商業(yè)名稱為Solstice LBA。從實測的數(shù)據(jù)來看，HFO-1233zd和HFO-1336mzz物理性質(zhì)相近。但是從市場應(yīng)用來看，霍尼韋爾的Solstice LBA得到了更多的推廣和應(yīng)用，科慕的Opteon 1150更多地處于試驗階段。

霍尼韋爾特性材料和技術(shù)集團高性能材料部氟產(chǎn)品業(yè)務(wù)亞太區(qū)總經(jīng)理楊文起介紹說：“霍尼韋爾自2014年Solstice LBA發(fā)泡劑正式商業(yè)化生產(chǎn)至今，通過與中國大型家電企業(yè)的合作，該產(chǎn)品在環(huán)保表現(xiàn)、能效改善和綜合經(jīng)濟性方面的優(yōu)勢已在家電領(lǐng)域得到驗證。目前，海爾、美的、海信、TCL等中國家電領(lǐng)軍企業(yè)都已在旗下冰箱、冷柜和熱水器等家電生產(chǎn)線中大量使用Solstice LBA。在全球，已有包含美國惠而浦在內(nèi)的超過18家家電企業(yè)在商業(yè)化使用Solstice LBA發(fā)泡劑。此外，很多其他家電企業(yè)以及相關(guān)行業(yè)客戶也在積極測試Solstice LBA發(fā)泡劑的性能，探索應(yīng)用Solstice LBA發(fā)泡劑的可能性?！?/p>

如此“一家獨大”的供應(yīng)格局，不免令業(yè)內(nèi)擔憂HFO的高成本問題。不過，近日，這一局面似乎出現(xiàn)了一絲轉(zhuǎn)機。

2021年12月2日，國家知識產(chǎn)權(quán)局公告顯示，霍尼韋爾公司的ZL201510784320.5發(fā)明專利，名稱為“包含1，1，1，4，4，4-六氟丁烯和1-氯-3，3，3-三氟丙烯的混合物”被宣告全部無效，無效請求人是科慕弗西有限公司。某業(yè)內(nèi)人士評價稱：“這件被無效的中國專利是霍尼韋爾于2011年申請的系列專利中的一件。從霍尼韋爾公開的發(fā)泡劑美國專利清單中，這件中國專利的美國同族是US9，145，480，US9，708，454，US10，344，136，屬于‘優(yōu)化發(fā)泡劑配方使用價值的研究’，采取的是與其他HFO結(jié)合的技術(shù)。此次霍尼韋爾關(guān)鍵專利被宣告無效，在一定程度上緩解了國內(nèi)企業(yè)進入HFO發(fā)泡劑市場的專利門檻?！?/p>

同時，科慕公司表示，將于2022年1月1日在埃爾多拉多工廠開設(shè)一個新工廠，主要生產(chǎn)Opteon 1150。

楊文起表示，霍尼韋爾將積極展開本土化合作，以滿足當?shù)睾献骰锇槿找嬖鲩L的可持續(xù)發(fā)展的需求，有效降低成本。在中國，霍尼韋爾及中化藍天霍尼韋爾新材料有限公司已經(jīng)完成了Solstice LBA的相關(guān)登記注冊工作，并已于2019年在江蘇省太倉的工廠投產(chǎn)，實現(xiàn)本土化生產(chǎn)，滿足中國和亞太地區(qū)客戶增長的需求。

據(jù)《電器》記者了解，中國是全球冰箱制造大國，2019年冰箱總產(chǎn)量約為1億臺，2020年冰箱總產(chǎn)量約為1.2億臺，全年消耗聚氨酯原材料70萬~90萬噸。從冰箱、冷柜行業(yè)的體量來看，HFO發(fā)泡劑的發(fā)展前景十分誘人。換句話說，霍尼韋爾、科慕全球兩大化工巨頭在HFO領(lǐng)域展開較量，這也可以被看做是對未來低碳市場的一次爭奪。