隨著空調冷水機組應用的日漸廣泛，制冷劑的用量也越來越大。現階段，在目前的世界主要國家中，大家對制冷劑的替代要求還是不一樣的，而且隨著世界外圍市場的開拓，這些國家對替代的態度也還不明朗。所以弄清各個國家在這方面的要求對于國內空調企業的出口會有較大的幫助，這里就介紹一下世界三大制冷主力市場在制冷劑替代方面的發展趨勢。日本：R410A成主流，美國：R22仍占主導，歐洲：R134A引起爭議，而中國則是一個長期的改變過程，中級含氟制冷劑2015年在2010年基礎上削減10%，2020年削減35%，2025年削減67.5%，2030年實現正規使用下淘汰制。
下文通過介紹制冷劑的發展歷史、現狀及制冷劑的替代，總結出制冷劑未來的發展趨勢。制冷技術在當今社會飛速發展，其應用日益廣泛，無論是家用電冰箱、空調器，還是商用冷凍、冷藏及醫療、科研等領域無所不及。而制冷劑作為制冷設備的“血液”，我們有必要對其的發展歷史、現狀及未來發展趨勢進行探討。
制冷劑發展歷史
制冷劑的發展歷史大致可分為三個階段。第一階段：早期的制冷劑(1830-1930年)，1834年帕金斯第一次開發蒸汽壓縮制冷循環，其制冷劑為二乙醚(乙基醚)，后來又有CO2、SO2等作為制冷劑，然而它們多數是可燃的或有毒的，或者兩者兼有，甚至有很強的腐蝕性和不穩定性，經常發生事故。因此制冷劑的注意力轉向安全性能方面。第二階段：氟利昂階段。1931年梅杰雷從眾多碳氫化合物中選出R12，隨后一系列鹵代烴制冷劑相繼出現，這些物質性能優良、無毒、不燃，能適應不同的溫度區域，顯著地改善了制冷劑的性能。幾種制冷劑在空調中變得很普遍，包括CFC11、CFC12、CFC113、CFC114和HCFC22。到1970年代中期，對臭氧層變薄的關注浮出水面。這導致了1987年蒙特利爾議定書的通過，議定書要求淘汰CFC和HCFC族。新的解決方案是開發HFC族，來擔當制冷劑的主要角色。HCFC族作為過渡方案繼續使用并將逐漸淘汰。第三階段：綠色環保類制冷劑。目前該階段的研究還不夠成熟，各種研究試驗都在積極進行中。
制冷劑使用現狀
目前使用較多的制冷劑是CFCs和HCFCs，其次是HFCs。
對于CFCs發達國家已于1996年1月1日起禁止生產和使用，但一些發展中國家仍然在使用。CFCs的禁用是因為CFCs會在大氣中分裂并釋放出破壞臭氧層的氯原子。據UNEP(聯合國環境規劃署)提供的資料，如果平流層的臭氧總量減少1%，預計到達地面的有害紫外線將增加2%。有害紫外線的增加，會產生以下一些危害：降低人的免疫力，使皮膚癌和白內障患者增加，使傳染病的發病率增加;破壞生態系統，使植物的生長和光合作用受到抑制，使農作物減產。可能導致某些生物物種的突變，引起新的環境問題。因此保護臭氧已經引起了各國的高度重視，成為一項全球性的緊迫任務。
而HCFCs與HFCs同樣能夠破壞臭氧，兩者只不過是所含的氯原子多少不同而已。同時CFCs、HCFCs和HFCs制冷劑都被認為是溫室氣體，它們對全球氣候變暖影響的大小，取決于它們吸收紅外能量的能力和它們在大氣中延續的時間，可用GWP(全球變暖潛值)來度量它們對全球變暖作用的大小，其大小是相對于CO2的溫室效應而言的，規定CO2的GWP值為1。
物質對于臭氧層破壞能力的大小是以ODP(大氣臭氧層損耗潛能值)來衡量的，以CFC11為基準，規定CFC11的ODP值為1。
溫室效應將引起氣候變化，目前國際社會所討論的氣候變化問題，主要是指溫室氣體增加產生的氣候變暖問題。近年來，世界各國出現了幾百年來歷史上最熱的天氣，厄爾尼諾現象也頻繁發生，給各國造成了巨大經濟損失。人類對氣候變化，特別是氣候變暖，所導致的氣象災害的適應能力是相當弱的，需要采取行動防范。按現在的一些發展趨勢，科學家預測有可能出現的影響和危害有：海平面上升;影響農業和自然生態系統;加劇洪澇、干旱及其他氣象災害;影響人類健康。
制冷劑的替代
目前使用的制冷劑對環境產生巨大的破壞作用，促使著人們積極的尋求能夠保護環境的新型替代制冷劑。為了保護臭氧層和減小溫室效應，必須要求制冷劑的OPD值和GWP值都要比較小。新型的替代制冷劑主要包括人工合成型和天然型兩大類，有單一工質和混合工質兩個方面，混合工質又可分為共沸混和物、近共沸混和物和非共沸混和物三種。常用的替代物有R134a，R407c，R410a，氨，CO2，R600a等碳氫化合物。市場上主要有兩大類：格林柯爾公司認可的只有R4l1A、R4l1B，并具有低可燃性，在替代R22時應充分考慮可行性。清華系列環保制冷THR03b(R290/R22/R152a混合物)，THRO3b的環保性并不強，主要是COP指數比R22高一些，因此主要優勢在節能上。由于人工合成制冷劑對環境的影響，人們開始重新將目光轉向對地球生態系統無害的水、氨、二氧化碳、空氣、碳烴化合物等自然工質。其中CO2尤其受到重視，CO2制冷劑是一種安全無毒、不可燃的自然工質，不破壞臭氧層，溫室效應系數(GWP=1)，價格低廉，不需回收，可降低設備報廢處理成本。CO2的熱力性質很好，單位容積制冷量為人工制冷劑的3～10倍。經過汽車空調的實驗，CO2系統的效率雖然比R12系統的效率低一些，但是CO2系統具有很大的提高潛力，未來可望達到與R12相當的效率水平。
制冷劑發展趨勢
為了保護環境，減小溫室效應，那么制冷劑的發展趨勢應符合兩方面的要求：
一是環保。縱觀制冷劑的發展歷史，我們不難看出環保是其中的決定性因素。未來的制冷劑不論是天然的還是合成的，首先都應是環保的，這樣才不會被淘汰。但是最好還是采用天然的制冷劑，對環境沒有危害也節省能源。二是節能。隨著人們生活水平不斷提高，對空調設備的需求也會越來越大。而每年的用電高峰空調耗能也是很大的一項，而電能的產生又要消耗大量的礦石能源，帶來更嚴重的溫室效應。因此，我們除了改進制冷技術外，還可以從制冷劑出發研究新型節能制冷劑，從而降低能耗。
據記者了解，在國際市場上，目前發達國家將含氟量為低級的制冷劑作為含氟量為低級的制冷劑的替代品。但是其只是過渡產品，并不是完美替代品，因為含氟量為低級的制冷劑雖對臭氧層破壞為零，但其造成的溫室效應依然嚴重，未來無氟制冷劑將是發展趨勢。
自1987年生效的《蒙特利爾議定書》強制性逐步淘汰氟制冷劑以來，截至2010年底，發達國家在淘汰了含氟量為高級的制冷劑基礎上，又已將含氟量為中級的制冷劑淘汰。
按照締約國對《蒙特利爾議定書》的履約進程，氟制冷劑的淘汰順序為：含氟量為高級的制冷劑(全氯氟烴)被含氟量為中級的制冷劑(氫氯氟烴)替代，含氟量為中級的制冷劑被含氟量為低級的制冷劑(氫氟烴)替代，含氟量為低級的制冷劑最終被無氟制冷劑替代。
據統計，1997年，在發達國家率先淘汰了含氟量為高級的制冷劑之后，含氟量為中級的制冷劑其生產量和消費量每年以超過20%的速度遞增。21世紀初，在蒙特利爾議定書多邊基金的資助下，中國建立了一大批含氟量為中級的制冷劑生產企業。并在2007年淘汰了含氟量為高級的制冷劑。但是很快含氟量為中級的制冷劑的致命傷——溫室效應影響指數較高的問題被發現。于是，含氟量為中級的制冷劑也進入了被淘汰的行列。2007年9月，經修正的《蒙特利爾議定書》明確2030年完成其淘汰。
世界各國近幾年已經陸陸續續停止含氟制冷劑，歐盟已于2002年全面禁止使用，日本已于2004年開始禁止使用，美國也于2010年起全面停止其生產和消費，而中國才剛剛開始。我國是目前全球最大的含氟量為中級的制冷劑生產和使用國，其產量占到全球的65%，使用量占到全球的40%。
根據《蒙特利爾議定書》的規定，2013年發展中國家含氟量為中級的制冷劑生產和使用分別凍結在2009和2010年兩年平均水平，2015年在這一凍結水平上削減10%，2020年削減35%，2025年削減67.5%，2030年實現除維修和特殊用途以外的完全淘汰。我國作為發展中國家，要嚴格履約。
從制冷劑的發展反映了人類社會科學技術的發展，也體現了人們對環境保護意識的加強。由此可見，制冷劑今后的發展一定是朝著環保，節能的方向。
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