空调和制冷市场：推动产业发展

　　2007年世界经济保持稳固增长。一些主要的发展中国家也延续了更强劲的增长势头。例如，中国的GDP增长率为11.5%。中国、巴西、俄罗斯和印度经济高速增长推动了整个世界的经济向前发展。2008年北京奥运会和2010年上海世博会等活动刺激了空调和制冷产品需求的快速上升。相应的，空调产业不可分割的一部分——压缩机也经历了又一个增长的年份。

　　2007年世界暖通空调制冷市场总价值约为1000亿美元，其中半数是空调产品，余下的一半是制冷产品。2007年世界空调市场总销售量为7400万台，比2006年的7000万台增长了5.1%。

　　中国的空调销售量占据世界首位，市场规模达到2320万台。2007年，包括世界各国品牌在内的约3000万台空调从中国出口，比2006年增长了13.5%。中国生产的空调占据了整个世界空调市场的72%。中国不仅在整机产品方面，在关键零部件方面最大供应者。

　　目前中国旋转式压缩机的产量约8000万台，而且每年都在增长。中国的电机、热交换器、控制器和塑料的生产量也走在世界前列。

　　在美国，2007年售出的空调有780万台，其中710万台是房间空调器（几乎所有的房间空调器都是壁挂式的），70万台是柜式空调器，而窗式空调器的数量仅占2%。大多数热泵空调是变频驱动，而且所有的房间空调器和大部分柜式空调器采用R410A制冷剂。

　　欧洲对于空调销售量的增长贡献很大。2007年欧洲售出的空调总共840万台，比2006年增长了13.5%。2007年俄罗斯的空调销售量增长了27.1%，增幅是全欧洲最高的。

　　除了中国和日本，亚洲其他国家在空调销售量的增长方面也发挥了重要作用。2007年这些国家售出的空调有970万台，比2006年增长了12.1%。

　　2007年，原材料的价格继续大幅上涨，造成产品成本的增加。为此，厂商集中力量寻找降低原材料消耗的办法，保持竞争力。

　　CO2系统：压缩机亮点

　　根据BSRIA/JARN的研究，2007年全球压缩机市场的总价值为211亿美元。其中，往复式压缩机市场约为119亿美元，旋转式压缩机市场约为49亿美元，涡旋压缩机市场为34亿美元，螺杆式压缩机市场为7亿美元，离心式压缩机市场约为2亿美元。

　　节能和环保是压缩机行业的两大主题。日本政府规定了取暖和制冷设备的平均COP值，还发布了日本版的RoHS（关于在电子电器产品中限制使用某些有害物质指令）。日本销售的所有房间空调器都采用了R410A制冷剂。日本厂商在开发压缩机的高效直流变频技术方面走在世界的前列。欧盟公布了WEEE指令（关于报废电子电气设备指令）和RoHS指令。美国环保署制定了新的制造标准，并于2006年1月开始生效。这一标准要求低于6.5万Btu/h的家用空调必须达到季节能效比（SEER）13或更高的数值。从2010年起，HCFCs将不允许在美国生产的新设备上使用。

　　这种情况下，环保型制冷剂的应用一直是暖通空调和制冷业的热门话题。近年来在这一领域中最紧迫的主题是开发CO2压缩机。CO2压缩机可应用于车用空调。车用空调是跨零界CO2制冷的一个最重要的应用领域。日本、美国以及欧洲的研究机构和厂商在这方面十分积极。欧洲公司如丹佛斯和Bock已经研制出车用空调的CO2压缩机。日本公司如Denso则开始小批量生产这种产品。上海交通大学也与一些公司合作，研制车用空调的CO2压缩机。

　　热泵热水器（HPWH）是CO2压缩机应用的另一块领域。CO2热泵热水器优势之一就是能把水加热到90摄氏度，而采用普通制冷剂的传统热泵热水器系统在相同情况下只能把水加热到55℃。此外，CO2热泵热水器的COP值可达4.9。

　　CO2热泵热水器在日本发展迅速。2005年，包括三洋、大金、日立、东芝开利、Melco和松下在内的9家日本公司联合研制的ECO CUTE系列CO2热泵热水器出货量达21万台。预计2008年的出货量将达到35万台。

　　三洋在旋转式CO2压缩机研发方面做得非常出色。其产品实现了高效率、低噪声、低振动和高耐受性。此外，这类产品采用二级压缩机制和内部中压系统，能经受住高压力的CO2。三洋还把变速CO2压缩机商业化，用于900W～2200W系列的家用热泵热水器。最近，三洋的400W和500W输出功率的单速制冷系统和500W输出功率的变速系统也已经商业化。现在，三洋正在增强其产品的安全性以用于各种设备（如商业制冷机、冷冻机和售货机等）。Denso、大金、松下、Melco和日立都开发了自己的CO2压缩机，用于热泵热水器产品。

　　过去几年，丹佛斯成功开发了一个CO2往复式压缩机平台，主要满足轻型商业设备的要求，如冰酒套（bottle cooler）。与压缩机同步开发的CO2冷却器也采用了机械扩展装置。这种阀门优化了操作过程，在各种环境和气温条件下都可运行。与此同时，这种阀门成为内部释放器，增加了CO2系统的安全性。

　　Dorin开发出世界上第一台半封压往复式CO2压缩机。这种压缩机能够用在HPWH和轻型、中型商业制冷设备中。功率从0.75kW到15kW不等的电机能够以中速和高速模式运转（1450rpm和2900rpm）。压缩机的直径从18mm到34mm不等。

　　制冷剂：HFCs面临转折

　　最近几年，暖通空调和制冷业的很多厂商采用HFCs制冷剂（R134a/R410A/R407C等）。很多空调采用R410A，冷却器采用R134a，制冷设备采用R404A，这似乎已成定局。但是，这些制冷剂的潜在温室效应很高，尽管HFCs并不是消耗臭氧层的物质（ODS）。相应地，天然工质（如CO2、NH2和HCs）的研究和商业化的试验正在进行。对家用空调来说，烃类R600a已经商业化了。

　　即便美国从R22（HCFC）转向HFCs制冷剂的脚步落后于人，但是从2010年起新产品禁止使用HCFC的法案已经通过，很多空调厂商意图转向R410A。一些业界人士认为，R410A将在未来几年占据世界制冷剂市场的大部分江山。采用R410A的产品将在节能成本、环保和节能上有很大的优势。

　　R134a广泛用于离心式冰水机、正排量冰水机和车用空调（尽管一家厂商开发出一种采用HFC245fa的离心式冰水机，但是还没有广泛推广）。但是，与此同时，欧洲开始控制HFCs，尤其是移动式空调（MACs）使用的HFCs制冷剂。从2011年起，新的车用空调禁止使用R134a，这条法令已经获得通过。

　　因此，欧洲很多压缩机厂提议开发使用CO2的压缩机，并应用到移动式空调上。尽管CO2是促使全球变暖的气体，但传统制冷剂造成的全球变暖比同等数量的CO2造成的全球变暖高1400倍。而且，空调释放出来的少量CO2与发电厂和交通工具排放的大量CO2相比是微不足道的。对于小型和轻型系统如车用空调和移动式空调来说，CO2系统极具开发前景。

　　但是CO2系统的一大缺点是，它们必须在很大的压力下才能操作（比传统系统高5倍），在高压下操作造成了一定程度的工程上的挑战，而且要求采用重钢管道。然而，近年来制造工艺和其他技术的进步使得应用CO2系统的可行性增加。

　　不过，在温度相对较高的地区，CO2作为空调制冷剂的效率并不高。而且，由于需要高强度来耐受压力，压缩机或制冷机系统都很笨重，移动式空调的推行也变得困难。两家大型化学品公司霍尼维尔和杜邦展开了对新型低GWP值的HFCs制冷剂（R1234yf）的研制。完成毒性试验需要相当长的时间。尽管新的制冷剂的开发最终是否成功尚不确定，但汽车厂商已经倾向于不采用CO2。

　　润滑剂：替代技术受瞩目

　　由于所有的空调厂商都面临减少成本和改善效率的压力，而润滑剂的选择对于总的制冷工作效率和空调压缩机的效率至关重要，因此厂商感到有必要替代现在使用的润滑剂。近几年来，润滑剂开发的主要难点是HFCs和天然制冷剂润滑的机组可靠性。

　　汽车厂商开发聚醚类（PAG）CO2压缩机已成趋势。日本出光兴产（Idemitsu）公司改造后的PAG已经运用到日本所有CO2热泵热水器上。作为顶尖的制造商，Idemitsu提供的是成熟的技术支持，其设在中国天津的工厂运营良好，为很多压缩机厂商供应润滑剂。

　　新日本石油公司（NOC）的主要目标是为R410A供应POE（脂类油），满足采用R410A的空调在亚洲的产量快速增长。在商用空调领域，目前正转向R410A以保证节能和更高的效率。随着配备电子汽车空调的混合动力车快速成长，车用空调领域也开始从传统的PAG转向POE。因此，POE的需求量有望继续增长，尤其在中国，由于HFCs产品的产量上升，NOC开始在中国生产POE，成为世界最大的润滑剂供应商，保证稳定的供应量。另一方面，由于中国的R22压缩机生产依旧活跃，NOC将与中国最大的两家石油公司之一的中国石油天然气股份有限公司合作，继续全面供应R22所需的环烷基矿物油。为了满足PAG、PVE、POE或矿物油基础上的各种服务状况，厂家不断开发出各种类型的油。