冰箱冰柜行業HCFC 141b替代技術選擇 南京紅寶麗股份有限公司 主要內容 二 行業簡述 三 行業發泡技術現狀 四 行業發泡劑替代意向 五 環戊烷 HFC 245fa混合發泡技術前景 一 冰箱冰柜行業HCFC 141b淘汰背景 六 環戊烷 HFC 245fa混合發泡劑綜合性能 七 總結 一 冰箱冰柜行業HCFC 141b淘汰背景 發達國家 發展中國家 中國 蒙特利爾議定書 2010年 2020年 2015年 2030年 泡沫行業 冰箱冰柜行業 二 行業簡述 1 冰箱冷柜行業概述 冰箱行業的生產基本受季節性影響較大 旺季主要集中在每年的4月至9月 時間大概維持6個月左右 然后進入淡季 在年底前會有所反彈 基本呈現夏季較旺 冬季較淡的特點 相比冰箱行業而言 國內冰柜行業生產淡旺季特點并不明顯 這主要是由于冰柜的消費群體和冰箱有所差異 冰箱基本以民用為主 冰柜則以商用為主 冰箱冷柜行業是中國聚氨酯硬泡消耗量最大的一個行業 其年總產量在世界上處于首位 2008年總產量約為5000萬臺 其中 冰柜產量1000萬臺 自2004年以來 產量年復合增長率達到13 2 行業地域分布 表12008年國內前十位冰箱企業產能 3 行業未來展望 從整個冰箱行業的發展來看 中國的冰箱行業雖是比較成熟的行業 但產能過剩較大 生產線開工率較低 隨著大型冰箱企業的兼并重組與持續擴產 冰箱冰柜行業的產業集中度不斷提高 將進一步擠壓中小型企業生存空間 短期內 我國冰箱冰柜產品的出口形勢難以根本好轉 受惠于家電下鄉和以舊換新政策的實施 2009年國內冰箱行業預計實現4 6 的增長 從未來我國冰箱的發展趨勢來看 城市化向農村化轉變 加大出口是我國冰箱產業唯一的出路 城市居民冰箱保有率接近95 以后冰箱消費主要是更新換代 而農村冰箱普及率只有20 不到 總需求在8000萬臺左右 所以農村冰箱保有率每上升10個百分點 就能拉動冰箱消費需求500萬臺左右 潛力十分巨大 三 行業發泡技術現狀 冰箱冷柜行業是國內使用聚氨酯硬泡的龍頭行業 生產規模大 行業集中度高 這使得冰箱冰柜企業在聚氨酯發泡工藝和技術上較為成熟 但該行業相關的技術標準不斷的更新 特別是冰箱 冷柜的能耗等級越來越嚴 對聚氨酯的保溫性能 工藝性能等方面的要求越來越高 冰箱 冰柜用HCFC 141b聚氨酯泡沫的芯密度為31 35kg m3 大企業基本采購不含發泡劑的組合料 在生產現場將組合料與發泡劑預混后進行發泡 中小企業傾向于直接采購預混發泡劑的組合料 自由發泡密度在22 25kg m3 在冰箱用組合料中 HC發泡劑的含量在10 15 左右 如使用HCFC 141b作發泡劑 其含量在20 25 左右 三 行業發泡技術現狀 由于冰箱的行業規模大 產業集中度高 出口產品比例高 大型企業憑借其雄厚的資金技術優勢在CFC 11替代時 出于成本 技術 市場多方面的考慮 很多就跨越HCFC直接選用了環戊烷或環 異戊烷作為替代品 另外 為了進一步提高能耗等級 一些企業開始生產環戊烷 HFC 245fa混合發泡的冰箱 但是 大量的中小企業及冰柜的生產 還在廣泛的使用HCFC 141b作為發泡劑 這將是本行業完成ODS淘汰的關鍵和難點 四 行業發泡劑替代意向 調查顯示 對現在使用HCFC 141b的冰箱 冷柜企業大都有意向選擇戊烷作為替代品 有些企業已經開始或已經完成了這方面的改造 該行業大部分企業具有改造的動力 同時上游供應商相關技術和生產 戊烷預混 能力也初步具備 但企業改造所需的費用 包括設備和工藝等 是巨大的 特別是一些規模較大的企業 對HFC發泡劑 尤其是HFC 245fa 冰箱企業普遍比較關注 但HFC 245fa高昂的價格限制了它的推廣和使用 五 環戊烷 HFC 245fa混合發泡技術前景 1 理想的替代發泡劑所具備特性 2 HFC 245fa與常用發泡劑性能比較 物理性能表2 毒性表3 可燃性表4 表2HFC 245fa與常用發泡劑性能 表3HFC 245fa與HCFC 141b毒性數據比較 表4HFC 245fa與常用發泡劑可燃性比較 2 HFC 245fa與常用發泡劑性能比較 1 HFC 245fa作為發泡劑 能給予泡沫更好的尺寸穩定性 在泡沫達到相同強度的要求下 使用或部分使用HFC 245fa發泡劑的泡沫可以密度更低 2 HFC 245fa的導熱系數比CFC 11和HCFC 141b高 但比環戊烷的導熱系數小 因此使用HFC 245fa的泡沫材料的保溫性能 比CFC 11和HCFC 141b發泡的泡沫均要下降 但是比環戊烷泡沫具有更好的絕熱性能 3 HFC 245fa是一種不可燃的液態氟烴 沒有致燃的風險 對生產 運輸 使用及其制品 都賦予良好的安全性 4 低毒性為生產操作人員提供良好的職業安全保障 結果 3 HFC 245fa作為冰箱發泡劑的工藝性能 3 HFC 245fa作為冰箱發泡劑的工藝性能 1 HFC 245fa的低沸點保障了發泡過程中良好的流動性和脫模性能 2 HFC 245fa發泡成型后具有良好的尺寸穩定性 除此以外 HFC 245fa還表現出與聚醚良好的相容性 組合料的良好的儲存穩定性等 但是 純HFC 245fa作為發泡劑 姑且不論它的低沸點帶來的操作難度 容易發生的鼓泡現象及較為嚴重的表面氣孔問題 就是它的高價格也讓冰箱企業望而卻步 環戊烷 HFC 245fa混合發泡則較好平衡了泡沫性能改善與成本控制的矛盾 為冰箱行業的HCFC 141b替代提供了一個備選方案 六 環戊烷 HFC 245fa混合發泡劑綜合性能 1 戊烷 HFC及其混合發泡的氣相導熱性能 2 冰箱領域環戊烷 HFC 245fa混合發泡劑的成本效益分析 2 冰箱領域環戊烷 HFC 245fa混合發泡劑的成本效益分析 按目前平均每臺冰箱使用泡沫7kg標準計算 完全使用戊烷發泡原料成本約為112元 改用環戊烷 HFC 245fa1 1 重量比 混合發泡 即使不考慮泡沫用量的減少 通常可以有2 5 的下降 泡沫成本為122元 只比完全使用環戊烷發泡的泡沫成本高10元 臺 此外 由于HFC 245fa不可燃 使用環戊烷 HFC 245fa混合發泡 不但不需要對冰箱發泡設備另行改造 而且還能提高冰箱企業生產的安全系數 進一步比較上述兩種發泡劑冰箱的總成本 來探討其經濟效益 即性價比 這里總成本是指冰箱的生產成本和使用成本之和 即冰箱的社會成本 2 冰箱領域環戊烷 HFC 245fa混合發泡劑的成本效益分析 通過前面的分析 我們知道每臺冰箱的生產成本環戊烷 HFC 245fa1 1 重量比 混合發泡的比單純以環戊烷作發泡劑的要高出10元 臺 但在使用上 由于環戊烷 HFC 245fa型比純粹環戊烷發泡型冰箱減少電耗6 10 以中間值8 計算 假設一臺冰箱年耗電300度 則環戊烷 HFC 245fa1 1 重量比 混合發泡的冰箱每年多節電24度 以0 50元 度的電價計算 相當于每年減少開支12元 也就是說 因部分使用HFC 245fa發泡導致的成本上升 10元 臺 在一年內就能從節能上得到充分的補償 國內冰箱目前的設計壽命一般為7年 實際使用壽命則在10年左右 以設計壽命7年計 每臺環戊烷 HFC 245fa型冰箱在其使用期內將比純粹環戊烷發泡冰箱節能84元 即社會成本因部分使用HFC 245fa發泡而降低了74元 臺 經濟上明顯具有可行性 七 總結 1 我國的冰箱冷柜行業集中度高 已經形成四個集中產業群 主要企業已經完成HCFC 141b淘汰 現用發泡劑以環戊烷為主 2 行業內還沒有完成HCFC 141b淘汰的企業以中小企業為主 它們的市場份額正被大企業快速擠占 此類企業大都有意向選擇環戊烷作發泡劑替 完成HCFC 141b的淘汰 3 目前行業內未完成HCFC 141b淘汰的企業中 中小冰箱生產企業則傾向于采購預混環戊烷發泡劑的組合