許偉東 ，陶文銓

（1-西安交通大學(xué)能源與動(dòng)力學(xué)院，陜西西安 710049；2-浙江三花智能控制股份有限公司，浙江紹興 312532）

0 引言

“碳中和”指的是“凈零CO2排放量”，即一定時(shí)期內(nèi)通過人為CO2移除使得全球人為CO2排放量達(dá)到平衡。據(jù)聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會(huì)定義，人為排放即人類活動(dòng)造成的CO2排放，包括化石燃料燃燒、工業(yè)過程、農(nóng)業(yè)及土地利用活動(dòng)排放等。人為移除則是人類從大氣中移除CO2，包括植樹造林增加碳吸收、碳捕集等[1]。碳達(dá)峰是指碳排放量由增轉(zhuǎn)減并持續(xù)降低過程中，該轉(zhuǎn)折點(diǎn)處達(dá)到排放的峰值[2]?！皽p碳”是達(dá)到碳中和目標(biāo)的重要過程和措施，有賴于每個(gè)行業(yè)、每個(gè)鏈條的共同努力。具體而言，“減碳”的實(shí)現(xiàn)路徑需將供給側(cè)和消耗側(cè)同步推進(jìn)，開源節(jié)流。從供給側(cè)而言，要加大供給側(cè)綠色、清潔能源的占比，如將當(dāng)前以化石能源為主的能源系統(tǒng)向以水電、風(fēng)電、光電、核電和生物質(zhì)能構(gòu)成的低碳能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)變。從能源消耗側(cè)而言，電力將會(huì)成為未來能源系統(tǒng)的主要供給方式，高效、節(jié)能的設(shè)備將會(huì)是降低能源消耗、減碳的主要方式之一。

制冷空調(diào)行業(yè)作為國家能源消耗的主要行業(yè)之一，在此過程中機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。根據(jù)中國制冷空調(diào)工業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，截至2020年底，我國擁有制冷空調(diào)企業(yè)近1 200家，共創(chuàng)造工業(yè)總產(chǎn)值約6 700億元人民幣。其中，工商用制冷空調(diào)行業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值約3 400億元，主營業(yè)務(wù)收入約2 540億元，出口交貨值約320億元，累計(jì)利潤總額約180億元[3]?；诒疚膶?duì)行業(yè)的分析及對(duì)國家“雙碳”政策的解讀，制冷空調(diào)企業(yè)將更加關(guān)注整個(gè)生命周期的減碳，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品節(jié)能減碳、綠色生產(chǎn)減碳、創(chuàng)新應(yīng)用減碳及環(huán)?；厥諟p碳。

1 產(chǎn)品節(jié)能減碳

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、人口增及生活水平的提高，社會(huì)對(duì)房間空調(diào)器的需求越來越大。根據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局發(fā)布的數(shù)字[4]，2020年我國空調(diào)器市場(chǎng)保有量約6.5億臺(tái)，其中城鎮(zhèn)空調(diào)器每百戶擁有量為148臺(tái)，農(nóng)村城鎮(zhèn)空調(diào)器每百戶擁有量為71臺(tái)。根據(jù)IEA的預(yù)測(cè)[5]，從2016年到2050年，房間空調(diào)器的市場(chǎng)保有量將從12億臺(tái)增加至45億臺(tái)。若不采取積極措施提升能效、降低排放，房間空調(diào)器的總排放將超過3億噸CO2當(dāng)量。

2019年國家發(fā)展改革委等七部委出臺(tái)了《綠色高效制冷行動(dòng)方案》[6]，提出要大幅提高制冷能效和綠色水平，擴(kuò)大綠色產(chǎn)品供給的要求。并在政策措施上提出“標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)、供給升級(jí)、促進(jìn)消費(fèi)、存量改造和深化國際合作”等5方面內(nèi)容。方案提出了到2022年及到2030年兩個(gè)階段性的節(jié)能減排目標(biāo)，暨以2021年度的能效水平為基準(zhǔn)，2022年較2021年的能效水平提升比例為A，2030年較2021年的能效水平提升比例為B，如表1所示。

表1 制冷空調(diào)產(chǎn)品的節(jié)能目標(biāo)要求

同時(shí)，2030年制冷產(chǎn)品總體能效水平較2021年提升25%；同期大型公共建設(shè)空調(diào)系統(tǒng)能效提升30%。綠色高效制冷產(chǎn)品市場(chǎng)占有率2022年較2021年提升20%，2030年較2021年提升40%。

產(chǎn)品節(jié)能減碳需要從研發(fā)階段就引入全生命周期低碳設(shè)計(jì)理念，從而在材料選擇、制造工藝、工程應(yīng)用及回收環(huán)節(jié)挖掘潛力、識(shí)別機(jī)會(huì)?；谶@一理念，未來的空調(diào)行業(yè)將呈現(xiàn)3個(gè)特點(diǎn)。

1.1 空調(diào)更高效

從國家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)來看，2021年7月1日起，《房間空氣調(diào)節(jié)器能效限定值及能效等級(jí)》[7]緩沖期結(jié)束。表明新的家用空調(diào)市場(chǎng)能效準(zhǔn)入門檻提高，定頻空調(diào)在能效分級(jí)能效上的優(yōu)勢(shì)消失[8]。但是從以往的銷售實(shí)績(jī)來看，入門級(jí)空調(diào)的銷售量超過50%，本次新能效的實(shí)施雖將準(zhǔn)入門檻有一定程度的提升，基于實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步“減碳”的目標(biāo)考慮，仍有進(jìn)一步提升的需要。

電子膨脹閥（圖1）在部分負(fù)荷及超負(fù)荷的工況下可以有效控制制冷劑流量，在提高安全性的同時(shí)提升能效。目前韓國、日本市場(chǎng)的房間空調(diào)器電子膨脹閥配套比例近乎100%，我國市場(chǎng)目前約為70%，可以預(yù)見接下來配套比例將不斷提升。

圖1 電子膨脹閥

1.2 變頻更普及

變頻技術(shù)在多聯(lián)機(jī)、家用空調(diào)領(lǐng)域普及率高，但是在冷庫、冷凍冷藏運(yùn)輸設(shè)備和冷柜等方面的應(yīng)用有限。冷凍冷藏應(yīng)用較空調(diào)應(yīng)用工作環(huán)境更復(fù)雜、對(duì)于可靠性和售后服務(wù)的要求更高。長期以來，我國易腐食品在流通環(huán)節(jié)中損失嚴(yán)重，根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，果蔬、肉類和水產(chǎn)品冷鏈流通率平均分別為15%、30%和40%。產(chǎn)品腐損率較高，僅果蔬等農(nóng)品在采摘、運(yùn)輸和儲(chǔ)存等物流環(huán)節(jié)高達(dá)25%～30%[9]。變頻技術(shù)結(jié)合電子膨脹閥的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)快速降溫，運(yùn)輸過程中的精確控溫，結(jié)合IT技術(shù)對(duì)全過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，在食物保鮮及延長儲(chǔ)存時(shí)間方面起到重要的作用。由于核心零部件（壓縮機(jī)、電子膨脹閥和控制器等）價(jià)格高，導(dǎo)致變頻普及率很低，隨著主要核心零部件廠家在技術(shù)方面的不斷突破，價(jià)格合理的變頻壓縮機(jī)、控制器及低內(nèi)漏電子膨脹閥都已經(jīng)推向市場(chǎng)，預(yù)計(jì)變頻技術(shù)將在冷凍冷藏領(lǐng)域得到更普遍的應(yīng)用。

1.3 制冷劑更環(huán)保

2021年6月17日，中國常駐聯(lián)合國代表團(tuán)向聯(lián)合國秘書長交存了中國政府接受《〈關(guān)于消耗臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾議定書〉基加利修正案》的接受書。該修正案于2021年9月15日對(duì)我國生效[10]。該修正案明確將HFC134、HFC134a、HFC143等18種氫氟碳化物（HFCs）列入受控物質(zhì)清單。根據(jù)《基加利修正案》設(shè)定的削減時(shí)間表，大部分發(fā)達(dá)國家將從2019年開始削減HFCs，到2036年在基線水平上削減85%；包括中國在內(nèi)的絕大部分發(fā)展中國家將在2024年對(duì)HFCs生產(chǎn)和消費(fèi)凍結(jié)，2029年在基線的水平上削減10%，到2045年削減80%。

鄉(xiāng)村旅游培訓(xùn)作為成人教育的一種形式，采用工作場(chǎng)所學(xué)習(xí)的培訓(xùn)方式，較之課堂集中講授式培訓(xùn)方式有諸多亮點(diǎn)。首選培訓(xùn)地點(diǎn)設(shè)在具體旅游鄉(xiāng)村，能夠突破鄉(xiāng)村旅游的培訓(xùn)名額限制，實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)村旅游從業(yè)者廣泛參與；其次培訓(xùn)內(nèi)容因具體鄉(xiāng)村的實(shí)際需要而設(shè)定，拉近學(xué)習(xí)內(nèi)容與學(xué)習(xí)人的距離，避免產(chǎn)生“空中樓閣”培訓(xùn)效果。再次培訓(xùn)方式可以采用理論分析、技能指導(dǎo)、成果展示等多樣化培訓(xùn)措施，實(shí)現(xiàn)培訓(xùn)與工作并行開展，激發(fā)學(xué)習(xí)人的學(xué)習(xí)興趣，進(jìn)而產(chǎn)生學(xué)習(xí)共鳴。

基加利修正案明確了限制使用的制冷劑清單及不同國家的碳排放削減要求，其中包括目前在國內(nèi)大量使用的R410A、R32等制冷劑。R32由于其弱可燃性及相對(duì)較低的全球變暖潛能值，將在國內(nèi)空調(diào)領(lǐng)域制冷劑過渡階段扮演重要的角色[11]。其它應(yīng)用領(lǐng)域當(dāng)前制冷劑產(chǎn)品及未來可能替代物情況可參考表2。目前國外用HFO-1234yf和HFO-1234ze(E)替代R134a作為制冷劑的初步評(píng)估已經(jīng)開始，但于HFO類制冷劑成本較高，且開發(fā)和部署新產(chǎn)品需要重大的投資要求，使新一代制冷劑的推廣困難重重。我國作為《蒙特利爾議定書》的第五條款國，按照該2016年基加利修正案的要求，將于2024年之前開展實(shí)質(zhì)性削減HFCs的管控工作[12]。

表2 當(dāng)前制冷劑產(chǎn)品及未來可能替代物情況

1.4 換熱器更高效

微通道換熱器因其換熱效率高、傳熱系數(shù)大、優(yōu)良的耐壓性能及緊湊的結(jié)構(gòu)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于商用及家用制冷空調(diào)行業(yè)，替代傳統(tǒng)銅（鋁）管翅片式換熱器，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮重要價(jià)值。隨著國家“碳達(dá)峰”、“碳中和”目標(biāo)的制定，換熱器的換熱性能提升成為系統(tǒng)能效提升的重要措施，受到整個(gè)行業(yè)的密切關(guān)注。

根據(jù)日本JARN雜志及產(chǎn)業(yè)在線的數(shù)據(jù)推算，全球制冷空調(diào)設(shè)備風(fēng)冷換熱器規(guī)模約在600億元左右。上述市場(chǎng)均為微通道潛在可替換市場(chǎng)，受相關(guān)技術(shù)及成本方面的影響，目前替代風(fēng)冷換熱器的比例約為5%，2019年總銷售額約34.64億元[13]。

基加利修正案中沒有列入限制使用的環(huán)保制冷劑大部分具有可燃、弱可燃性，空調(diào)廠家將更加關(guān)注如何降低系統(tǒng)制冷劑的充注量。將微通道換熱器應(yīng)用在3 HP空調(diào)柜機(jī)：當(dāng)只更換室內(nèi)換熱器時(shí)，系統(tǒng)的充注量降低15.9%；當(dāng)將室內(nèi)外的管片式換熱器都更換為微通道換熱器后，系統(tǒng)的充注量降低大約54.5%[14]。李峰等[15]研究表明，對(duì)相同的迎風(fēng)面積，新型微通道樣件的內(nèi)容積比傳統(tǒng)微通道樣件內(nèi)容積降低了71%，系統(tǒng)充注量降低28.3%，在降充注方面優(yōu)勢(shì)明顯。微通道換熱器（圖2）由于其緊湊的結(jié)構(gòu)及高換熱性能，可以大幅度降低制冷劑充注量，將會(huì)在更多的領(lǐng)域被廣泛使用。

圖2 微通道換熱器

“減碳”將成為微通道技術(shù)和產(chǎn)品普及的重要推手。北美市場(chǎng)有望在2025年用量翻番，市場(chǎng)規(guī)模將會(huì)從20億元增長至40億元，主要取決于微通道在蒸發(fā)器方面的技術(shù)突破，從而替換現(xiàn)在的銅管翅片換熱器市場(chǎng)。全球微通道市場(chǎng)預(yù)計(jì)2025年將達(dá)到60億元，市場(chǎng)份額達(dá)到10%；2030年有望超過100億，占風(fēng)冷換熱器市場(chǎng)的20%左右。

2 綠色生產(chǎn)減碳

綠色生產(chǎn)包含材料選擇、制造工藝、工程應(yīng)用及可回收性等方面的綜合考慮。材料方面，不銹鋼由于其更高的抗拉強(qiáng)度、更好的耐腐蝕性、更長的使用壽命、更低廉的價(jià)格及更環(huán)保的焊接方式，將在流體控制元器件上替代一部分銅。目前不銹鋼四通閥和球閥等產(chǎn)品已經(jīng)大批量應(yīng)用于制冷空調(diào)市場(chǎng)，其中不銹鋼四通閥的銷售規(guī)模超過1 000萬只。工藝方面，激光焊接由于其速度快、深度大、變形小和工藝環(huán)保等特點(diǎn)，應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⑦M(jìn)一步拓展。在實(shí)際工程安裝過程中，免焊接的連接器（圖3）將成為一種趨勢(shì)。一方面由于其便捷性，省去焊接的復(fù)雜作業(yè)；另一方面對(duì)于未來可燃制冷劑，安全性會(huì)大幅提升。

圖3 免焊接的連接器[16]

在實(shí)現(xiàn)綠色工廠的過程中，智慧能源管理平臺(tái)將發(fā)揮重要的作用，可以有效降低成本、能源消耗及碳排放。以三花智能控制股份有限公司家用業(yè)務(wù)單元為例，天然氣、電力、熱能和空壓機(jī)等大型耗電設(shè)備全部通過智慧能源平臺(tái)進(jìn)行管理，所有數(shù)據(jù)可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。通過對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的深入分析，發(fā)現(xiàn)并落實(shí)改善工作，從而對(duì)整個(gè)工廠的能源的合理分配、清潔能源（主要是光伏發(fā)電）的有效利用、空調(diào)設(shè)備的余熱回收、大型耗電設(shè)備的高效管理，實(shí)現(xiàn)了單位產(chǎn)值能耗的明顯降低，也實(shí)現(xiàn)了單位產(chǎn)值碳排放的大幅度降低。

行業(yè)內(nèi)其它公司，如海爾同樣在能源智慧管理平臺(tái)及綠色工廠建設(shè)方面成績(jī)斐然，其智慧能源中心擁有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)支撐：在全國擁有15個(gè)工業(yè)園區(qū)和55家互聯(lián)工廠。其應(yīng)用達(dá)到563個(gè)場(chǎng)景，擁有60公里光纖和約3 000 km線纜，連接10萬多臺(tái)現(xiàn)地計(jì)量?jī)x表和變壓器、開關(guān)柜、空壓機(jī)和水泵等設(shè)備[17]。建議整個(gè)行業(yè)成立一個(gè)促進(jìn)交流和討論的平臺(tái)，加快行業(yè)向綠色工廠轉(zhuǎn)型升級(jí)。

3 技術(shù)升級(jí)減碳

“碳中和”目標(biāo)某種程度上也在倒逼行業(yè)技術(shù)升級(jí)、思考更有效的解決方案，主要體現(xiàn)在冷熱一體、冷鏈升級(jí)和冷庫改造三個(gè)方面。

3.1 冷熱一體

目前大部分空氣源空調(diào)熱泵機(jī)組，其室外機(jī)一般會(huì)采用風(fēng)冷換熱器，沒有安裝冷熱回收裝置，某種程度上也是一種“浪費(fèi)”。由于制冷系統(tǒng)的兩端同時(shí)產(chǎn)生冷源或熱源，冷熱同時(shí)利用可以實(shí)現(xiàn)能源利用的最大化，將會(huì)成為未來的發(fā)展趨勢(shì)。諸如冷庫機(jī)組、空氣源冷熱水機(jī)組和機(jī)房空調(diào)等，如何同時(shí)高效利用兩側(cè)的能量是進(jìn)一步研究的關(guān)鍵。

3.2 冷鏈升級(jí)

冷鏈物流是以冷凍及冷藏技術(shù)為基礎(chǔ)、制冷技術(shù)為措施，使物品在流通中各環(huán)節(jié)（生產(chǎn)、存儲(chǔ)、運(yùn)輸和銷售）始終處于適宜的低溫環(huán)境下的食品冷藏運(yùn)輸技術(shù)。冷鏈物流的目的是保證冷鏈物品質(zhì)量，減少冷鏈物品損耗[18]。冷鏈物流行業(yè)貫穿第一產(chǎn)業(yè)、第二產(chǎn)業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)，有效銜接鄉(xiāng)村振興、促進(jìn)消費(fèi)升級(jí)的重要產(chǎn)業(yè)。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2020年整體市場(chǎng)規(guī)模超4 000 億元。2015—2020年國內(nèi)市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)增長，其年均復(fù)合增長率約為17%[19]。

國務(wù)院辦公廳發(fā)布《關(guān)于加快發(fā)展冷鏈物流保障食品安全促進(jìn)消費(fèi)升級(jí)的意見》，提出了行業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃，鼓勵(lì)企業(yè)向國際看齊，使用安全環(huán)保節(jié)能的制冷劑和制冷工藝，發(fā)展新型蓄冷材料，采用先進(jìn)的節(jié)能和蓄能設(shè)備，加速淘汰不規(guī)范、高能耗的冷庫和冷藏運(yùn)輸車輛等。

3.3 冷庫改造

冷庫行業(yè)一直是我國在節(jié)能方面管理相對(duì)薄弱的應(yīng)用環(huán)節(jié)，從冷庫設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力看，市場(chǎng)集中度不高，存在“小而散、缺專人和缺資金”等問題[19]。中小型冷庫因其施工標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，安裝人員缺乏專業(yè)的培訓(xùn)和指導(dǎo)，很多老舊制冷設(shè)備成為耗能大戶。隨著以變頻壓縮機(jī)、電子膨脹閥為代表的核心零部件技術(shù)不斷突破，節(jié)能技術(shù)將廣泛應(yīng)用于新建冷凍冷藏設(shè)備，很多高能耗的老舊設(shè)備也將迎來升級(jí)換代的高峰。

4 循環(huán)利用減碳

環(huán)?；厥瞻▋蓚€(gè)層面的內(nèi)容：1）選材方面關(guān)注回收處理方法簡(jiǎn)單、回收價(jià)值高的材料，從而達(dá)到資源消耗最低、環(huán)境污染最小的目的；2）在制冷空調(diào)設(shè)備的維修及更換方面，要特別關(guān)注制冷劑的回收利用或環(huán)保處理。據(jù)了解，目前在設(shè)備維修及更換過程中，絕大多的操作都將系統(tǒng)中制冷劑直接排放到空氣中。這是目前在設(shè)備全生命周期中碳排放較高的環(huán)節(jié)，該方面的改善有賴于國家及行業(yè)層面出臺(tái)相關(guān)的技術(shù)規(guī)范，并對(duì)從事該工作的人員進(jìn)行專門的培訓(xùn)。中國循環(huán)經(jīng)濟(jì)協(xié)會(huì)于2020年12月批準(zhǔn)發(fā)布《廢棄電器電子產(chǎn)品制冷劑回收技術(shù)規(guī)范》（T/CACE 023—2020）[20]、《廢棄電冰箱處理技術(shù)規(guī)范》（T/CACE 024—2020）兩項(xiàng)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)[21]，可以作為技術(shù)規(guī)范參考執(zhí)行。

5 減碳過程中新的機(jī)遇

5.1 熱泵熱水器采暖

熱泵作為高效清潔供熱的有效手段，在民用、工業(yè)方面發(fā)揮了越來越重要的作用。近20多年來各類熱泵技術(shù)和產(chǎn)品得到了創(chuàng)新發(fā)展和廣泛應(yīng)用；近年來，隨著壓縮機(jī)低溫制熱技術(shù)的不斷突破，其應(yīng)用范圍不斷拓展。隨著國家“雙碳”目標(biāo)的制定和具體工作的啟動(dòng)，在能源供給側(cè)的清潔能源電力必將大幅度提升，在需求側(cè)“熱能”仍是比重最大的能源形式。作為連接電能和熱能的高效能量轉(zhuǎn)換技術(shù)，熱泵技術(shù)必將成為熱能供應(yīng)的核心技術(shù)[22-26]。隨著消費(fèi)者對(duì)于生活質(zhì)量及舒適性的高要求，地暖的市場(chǎng)占有率在不斷提升，目前最大比例為傳統(tǒng)的室內(nèi)暖氣片供暖。傳統(tǒng)的供暖系統(tǒng)主要使用燃煤對(duì)鍋爐內(nèi)的水進(jìn)行加熱并分布至不同的供熱單元，大量的燃煤消耗是導(dǎo)致霧霾及高碳排放的主要原因之一。隨著國家對(duì)于北方冬季采暖的清潔性、環(huán)保性的要求不斷提高，熱泵熱水機(jī)組作為冬天熱水加熱的高效設(shè)備，近年來在北方廣泛應(yīng)用。通過熱泵供暖代替天然氣供暖、燃煤供暖，在提升效率的基礎(chǔ)上，更可以大幅降低對(duì)化石能源的消耗。

根據(jù)JARN的最新數(shù)據(jù)[27]，2020年初受新型冠狀病毒影響，大部分熱泵熱水器工廠處于停工狀態(tài)。隨著疫情得到一定程度的控制，熱泵熱水器的主要生產(chǎn)及消費(fèi)國家（包括中國、歐洲和日本等）的生產(chǎn)迅速恢復(fù)到2020年之前的水平。從2020年全年來看，生產(chǎn)數(shù)量達(dá)到328萬臺(tái)，同比2019年度下降4.1%。主要生產(chǎn)國中國同比下降9.7%，其它國家都有一定程度的上升，其中歐洲同比增長8.2%，日本同比增長2.9%，美國同比增長2.1%。截至2020年底，歐洲目前熱泵熱水器市場(chǎng)保有量達(dá)到66.9萬臺(tái)，其中法國、德國和意大利占比約為65.2%。JARN預(yù)測(cè)的歐洲國家供熱方式的變化如圖5所示。

圖5 2020—2030年歐洲家用供熱方式變化情況

根據(jù)IEA（International Energy Agency）發(fā)布的ETP（Energy Technologies Perspectives）預(yù)測(cè)，到2030年，市場(chǎng)保有量將達(dá)到目前的3倍，到2040年熱泵熱水器將成為主流建筑供暖及制冷設(shè)備[28]。

5.2 電動(dòng)汽車

交通領(lǐng)域用能是能源消耗重要的組成部分之一，交通領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)降低碳排放最主要的途徑是電氣化。有數(shù)據(jù)顯示到2025年我國新生產(chǎn)的轎車滲透率將達(dá)到20%，到2035年將主要生產(chǎn)電動(dòng)轎車[29]。電動(dòng)轎車電池冷卻、電控系統(tǒng)冷卻、電驅(qū)系統(tǒng)冷卻和乘客艙冷卻將帶來汽車熱管理領(lǐng)域大量的業(yè)務(wù)機(jī)會(huì)。大量的充電樁會(huì)建設(shè)起來，充電樁冷卻市場(chǎng)同樣巨大。余熱利用熱泵系統(tǒng)與電加熱相比，根據(jù)不同的駕駛工況，可增加13%～15%的續(xù)航里程數(shù)[30]。

5.3 風(fēng)力發(fā)電變流器冷卻

海上風(fēng)電起源于歐洲，目前在國內(nèi)沿海地區(qū)有一定程度應(yīng)用，預(yù)計(jì)接下來將迎來快速發(fā)展期。風(fēng)電變流器發(fā)熱量大，工作環(huán)境多為高溫、高濕。目前10 kW以下設(shè)備變流器使用傳統(tǒng)風(fēng)冷散熱及熱虹吸冷卻散熱技術(shù)較多；對(duì)于10 kW以上的設(shè)備，圖7所示壓縮機(jī)氟泵雙循環(huán)冷卻散熱技術(shù)（圖6）[31]有望得到廣泛應(yīng)用。

圖6 氟泵雙循環(huán)原理[30]

5.4 數(shù)據(jù)中心冷卻

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科技的發(fā)展，數(shù)據(jù)中心等高熱流密度空間迅速增加。據(jù)中國信息通信研究院公開數(shù)據(jù)，2018年中國數(shù)據(jù)中心用電量為630×108kW·h，約占中國總用電量的0.9%，其中制冷能耗占總用電量的30%以上。目前全球規(guī)模數(shù)據(jù)中心的數(shù)量已經(jīng)超過42萬個(gè)，能耗已經(jīng)約占全球發(fā)電量的3%[32]。根據(jù)美國市場(chǎng)研究和咨詢公司[33]的研究，2018年度數(shù)據(jù)中心的全球制冷市場(chǎng)規(guī)模為86億美金，到2025年將保持每年13.5%的增長。除了采用液體冷卻技術(shù)外，高效冷源是數(shù)據(jù)中心節(jié)能的主要方向，與清潔能源發(fā)電相結(jié)合的全年運(yùn)行冷水機(jī)組將會(huì)成為實(shí)現(xiàn)高效冷卻的主要途徑之一。

目前，許多數(shù)據(jù)中心正進(jìn)行氟泵節(jié)能改造。上海建科節(jié)能技術(shù)有限公司選取某數(shù)據(jù)中心經(jīng)過加裝氟泵節(jié)能改造后的3臺(tái)空調(diào)，進(jìn)行節(jié)能改造效果測(cè)試，通過比較運(yùn)行參數(shù)、運(yùn)行效率等數(shù)據(jù)，得出在相同工況下氟泵空調(diào)的節(jié)能率。測(cè)試結(jié)果顯示，當(dāng)前工程的氟泵全年節(jié)能率約為20%，氟泵模式下，室外氣溫越低節(jié)能效果越好[34]。

6 結(jié)論

本文研究了“減碳”對(duì)制冷空調(diào)行業(yè)的未來發(fā)展方向，從產(chǎn)品節(jié)能、綠色工廠、技術(shù)升級(jí)及循環(huán)利用等四方面展開論述；分析了減碳對(duì)能效提升、節(jié)能減排技術(shù)普及、環(huán)保制冷劑的替代進(jìn)程的推動(dòng)作用，得出如下結(jié)論：

1）減碳對(duì)制冷空調(diào)行業(yè)挑戰(zhàn)與機(jī)遇并存，從中長期的角度來看，有利于行業(yè)的良性發(fā)展；

2）微通道換熱器由于其在換熱效率、降低充注量及緊湊結(jié)構(gòu)等方面的優(yōu)勢(shì)，其市場(chǎng)規(guī)模將會(huì)高速成長，預(yù)計(jì)2025年將達(dá)到60億元，較2020年增長1倍，其在風(fēng)冷換熱器市場(chǎng)份額達(dá)到10%；2030年有望超過100億，其在風(fēng)冷換熱器市場(chǎng)份額達(dá)到20%左右；

3）制冷劑的切換進(jìn)程將進(jìn)一步加速，尤其是R32，在2025年將成為房間空調(diào)器、單元機(jī)、小型冷水機(jī)組及多聯(lián)機(jī)的主流使用制冷劑；其它環(huán)保制冷劑如R290、CO2等也分別會(huì)在小型及大型冷凍冷藏設(shè)備得到廣泛應(yīng)用；

4）熱泵熱水器將成為全球范圍內(nèi)冬季采暖主要的產(chǎn)品之一；其市場(chǎng)在2025年將超過1 000萬臺(tái)，為2020年市場(chǎng)規(guī)模的3倍；2040年將成為主流的建筑供暖及制冷產(chǎn)品；

5）數(shù)據(jù)中心冷卻業(yè)務(wù)將成為巨大的增量市場(chǎng)，未來10年將保持每年超過10%的增長，預(yù)計(jì)2025年市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到200億元，2030年將達(dá)到400億元，成為繼房間空調(diào)器、多聯(lián)機(jī)后，制冷空調(diào)領(lǐng)域第三大應(yīng)用市場(chǎng)；

6）電動(dòng)汽車當(dāng)前滲透率已達(dá)10%，預(yù)計(jì)2025年將超過20%。在汽車熱管理領(lǐng)域，熱泵技術(shù)將得到廣泛應(yīng)用，市場(chǎng)潛力巨大。