林畋彥
制冷設(shè)備廣泛應(yīng)用于國(guó)計(jì)民生的各個(gè)環(huán)節(jié),此前《綠色高效制冷行動(dòng)方案》的發(fā)布與施行為制冷行業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了一波結(jié)構(gòu)性機(jī)會(huì),現(xiàn)在“雙碳”目標(biāo)升級(jí)為國(guó)家戰(zhàn)略,以技術(shù)創(chuàng)新為加持,制冷行業(yè)再迎拓展機(jī)遇。正如中國(guó)工程院院士、中國(guó)制冷學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)江億所言,“我國(guó)在制冷領(lǐng)域的創(chuàng)新能力、研發(fā)和制造能力已經(jīng)站到了世界的前列,已經(jīng)初步完成了從‘制冷大國(guó)向‘制冷強(qiáng)國(guó)的轉(zhuǎn)變,更加充分地證明中國(guó)確實(shí)能夠在全球制冷行業(yè)應(yīng)對(duì)氣候變化事業(yè)中發(fā)揮關(guān)鍵的引領(lǐng)作用。”
技研為發(fā)展夯實(shí)底色
數(shù)據(jù)顯示,全球制冷設(shè)備的耗電量占全球用電總量的10%,我國(guó)制冷用電量占全社會(huì)用電量15%以上,年均增速近20%,大中城市空調(diào)用電負(fù)荷約占夏季高峰負(fù)荷的60%。由此,以提高制冷技術(shù)實(shí)現(xiàn)節(jié)能提質(zhì)增效被寄予厚望。國(guó)際能源署等發(fā)布的《能源轉(zhuǎn)型時(shí)代的可再生能源政策-供熱和制冷》指出,“供熱和制冷約占全球能源消耗的一半,而這些能源大多來(lái)自化石燃料或生物質(zhì)能的低效利用,其碳排量占全球能源碳排放量的40%以上。因此,發(fā)展高效的供熱和制冷技術(shù)已成各國(guó)需要優(yōu)先落實(shí)的事項(xiàng)。”
我國(guó)是全球最大的制冷產(chǎn)品生產(chǎn)、消費(fèi)和出口國(guó),制冷企業(yè)規(guī)模較大但長(zhǎng)期在關(guān)鍵技術(shù)上存在一定短板,此類情形在近些年才有所好轉(zhuǎn)。眼下,制冷企業(yè)唯有用更硬核的技術(shù)應(yīng)對(duì)更嚴(yán)苛的環(huán)保要求與市場(chǎng)需求的更新。
突破性制冷技術(shù)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用需要政策的引導(dǎo)與大力支持,制定制冷行業(yè)低碳乃至零碳發(fā)展的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范可助推行業(yè)進(jìn)步。這實(shí)則已有先例可循。2019年,發(fā)改委、工信部、財(cái)政部等7部委聯(lián)合印發(fā)實(shí)施的《綠色高效制冷行動(dòng)方案》明確提出,“到2030年,大型公共建筑制冷能效提升30%,制冷總體能效水平提升25%以上,綠色高效制冷產(chǎn)品市場(chǎng)占有率提高40%以上。”產(chǎn)業(yè)界由此也有了更明晰的突破方向,“提升綠色高效制冷產(chǎn)品供給,加大對(duì)變頻控制、高效壓縮機(jī)等關(guān)鍵共性技術(shù)研發(fā),推動(dòng)革命性技術(shù)的探索和儲(chǔ)備,引導(dǎo)企業(yè)生產(chǎn)更加高效的制冷產(chǎn)品?!眱赡陙?lái),制冷行業(yè)的頭部及腰部企業(yè)的成效多受益于此。
類似的情形似將再現(xiàn)。制冷劑是蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)的必備工作物質(zhì),其包括氨、氮、含氟、水和碳?xì)浠衔锏榷喾N類型,以熱力學(xué)性能優(yōu)異的氟制冷劑類最為常見(jiàn),約占全球制冷劑總量的5成以上。但傳統(tǒng)制冷劑可導(dǎo)致臭氧層破壞,產(chǎn)生較高的溫室效應(yīng),正受到越來(lái)越嚴(yán)格的限制,不斷改進(jìn)制冷劑成為行業(yè)重要趨勢(shì)。4月16日,我國(guó)宣布接受《〈蒙特利爾議定書〉基加利修正案》,將加強(qiáng)對(duì)氫氟碳化物等非二氧化碳溫室氣體的管控,氫氟碳化物正是制冷行業(yè)最常用的制冷劑。按照業(yè)內(nèi)人士的觀點(diǎn),“受行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)更迭影響,我國(guó)制冷劑市場(chǎng)正處于三代對(duì)二代制冷劑產(chǎn)品的更替期,二代制冷劑配額大幅削減中,三代制冷劑迎來(lái)布局窗口期。”在此過(guò)程中,綠色制冷劑替代的步伐進(jìn)一步加快,制冷劑維修和報(bào)廢過(guò)程回收納入法治軌道的進(jìn)程也將提速。
舒適制冷需求增長(zhǎng)的挑戰(zhàn)
按照用途的不同,商用制冷設(shè)備一般分為工業(yè)制冷設(shè)備、中央空調(diào)和冷凍冷藏設(shè)備,家用制冷設(shè)備則涵蓋家用空調(diào)、電冰箱、家用冷柜等。隨著人口增長(zhǎng)、城市化加速以及氣候變暖,全球舒適制冷需求快速增長(zhǎng),空調(diào)、冰箱等制冷產(chǎn)品成為滿足民眾美好生活需要和消費(fèi)升級(jí)的重要終端消費(fèi)品。
我國(guó)是全球最大的家用空調(diào)市場(chǎng)和家用空調(diào)制造國(guó),家用空調(diào)產(chǎn)量全球占比超過(guò)80%。家用空調(diào)是能耗大戶,該領(lǐng)域制冷能耗總量高、增速快、節(jié)能減排潛力大,這也激發(fā)了相關(guān)企業(yè)的技研熱情與力度,并逐步步入收獲期。今年格力電器在全球制冷技術(shù)創(chuàng)新大獎(jiǎng)賽上以創(chuàng)新的“零碳源”空調(diào)技術(shù)奪冠,該技術(shù)集成先進(jìn)蒸氣壓縮制冷、光伏直驅(qū)、蒸發(fā)冷卻及通風(fēng)等技術(shù),可高效利用可再生能源和自然冷源。據(jù)悉,采用該技術(shù)的氣候自適應(yīng)空調(diào)的碳排放(包含空調(diào)的電網(wǎng)用電產(chǎn)生的碳排放和制冷劑排放產(chǎn)生的碳排放)低于當(dāng)前傳統(tǒng)空調(diào)的1/5。該項(xiàng)賽事上,另有多家國(guó)外知名家電企業(yè)在空調(diào)賽道上亮出不俗成績(jī)。
有了新技術(shù)應(yīng)用打底,產(chǎn)業(yè)升級(jí)與市場(chǎng)洗牌并行,業(yè)界競(jìng)合進(jìn)一步加深,6月10日,以海爾、美的為代表的空調(diào)制造企業(yè)和以國(guó)美為代表的零售商在能源基金會(huì)“中國(guó)制冷能效項(xiàng)目”的支持下,聯(lián)合發(fā)起“綠色空調(diào)領(lǐng)跑聯(lián)盟”,積極通過(guò)創(chuàng)新供給和實(shí)施“以舊換綠”等活動(dòng)加速新空調(diào)的推廣。
場(chǎng)景細(xì)分考驗(yàn)競(jìng)爭(zhēng)力
因工業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究和家庭使用的不同需求,業(yè)界一般又將制冷劃分為三個(gè)等級(jí),常用于一般性生產(chǎn)生活的普通制冷,多用于科研和高精生產(chǎn)范疇的低溫制冷,接近絕對(duì)零度用于航天技術(shù)與超導(dǎo)研究的超低溫制冷。根據(jù)使用需要,不同等級(jí)領(lǐng)域?qū)ψ畹椭评錅囟?、制冷溫度均勻性及恒定性等技術(shù)要點(diǎn)均有不同的要求,于前兩個(gè)等級(jí),頭部制冷企業(yè)多以開(kāi)拓細(xì)分場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)廣域覆蓋,工業(yè)制冷設(shè)備尤其步入高增長(zhǎng)軌道。
近年來(lái),頭部制冷企業(yè)多開(kāi)始進(jìn)行生產(chǎn)的智能化改造,引進(jìn)先進(jìn)設(shè)備,減少人員工作量,提升生產(chǎn)效率,提升產(chǎn)品品質(zhì)與穩(wěn)定性,這有利于提高行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)門檻,讓更具科技含量的產(chǎn)品占領(lǐng)市場(chǎng),讓整個(gè)行業(yè)擺脫低價(jià)、低標(biāo)、低質(zhì)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)狀態(tài),進(jìn)入高質(zhì)量發(fā)展階段。最顯著的表現(xiàn)是,2021中國(guó)制冷展上,各大頭部企業(yè)既展示了常規(guī)產(chǎn)品,也將競(jìng)爭(zhēng)賽道拓展至更多細(xì)分領(lǐng)域,如商用樓宇、醫(yī)療凈化、數(shù)據(jù)中心、工業(yè)冷凍等領(lǐng)域都是企業(yè)發(fā)力的重點(diǎn)。
此外,我國(guó)是大型低溫制冷設(shè)備的使用大國(guó),但之前該領(lǐng)域技術(shù)受限嚴(yán)重,日前國(guó)家重大科研裝備研制項(xiàng)目“液氦到超流氦溫區(qū)大型低溫制冷系統(tǒng)研制”通過(guò)驗(yàn)收及成果鑒定,這使得我國(guó)具備了研制液氦溫度(零下269℃)千瓦級(jí)和超流氦溫度(零下271℃)百瓦級(jí)大型低溫制冷裝備的能力,突破了技術(shù)壟斷,市場(chǎng)前景看好。