化学制品行业：氢氟碳化物即将退出舞台，第四代制冷剂HFO接续登场

化学制品行业：氢氟碳化物即将退出舞台，第四代制冷剂HFO接续登场 化学制品行业:氢氟碳化物即将退出舞台，第四代制冷 剂HFO接续登场 研究源于数据 1 研究创造价值 港澳资讯 67><8 [table_main] 方正行业研究类模板 事件: 2013 年 6 月 9 日，环境署执行主任施泰纳发表声明，中美两国元首 在加州会晤时宣布两国将开展合作，减少并逐步停止使用氢氟碳化合物。 点评: ※ 氢氟碳化物作为替代氯氟烃的第三代制冷剂，对气候的制暖效应较大 氢氟碳化合物，是有助于避免破坏臭氧层的物质，广泛用于冰箱、空调的制冷剂 和绝缘泡沫生产的氯氟烃(CFCs)。19<87年《蒙特利尔议定书》中提出要逐步淘汰氯氟 烃和其他耗臭氧物质的使用，结果导致了氢氟碳化物的广泛应用。1997年《京都议定 书》中将氢氟碳化物列为温室气体。 美国国家海洋和大气管理局地球系统研究实验室的科学家们所进行的研究表明， 氢氟碳化物对气候的影响可能远比人们所预想的要大。氢氟碳化物虽然不含有破坏地 球臭氧层的氯或溴原子，但却是一种极强的温室气体。预计，从现在到 2050 年使用 氢氟碳化合物将会产生 3.5 至 <8.<8 亿吨的二氧化碳排放，这近乎相当于运输业每年 6 到 7亿吨温室气体排放总量。 ※ HFO-1234yf 可作为替代氢氟碳化物的新型制冷剂 HFO-1234yf名为四氟丙烯，具有良好的环境性能，臭氧耗损潜值为 0，全球变暖 潜值为 4，生命周期为 11天，该物质具有可燃性，但可燃性温和，该产品专利主要集 中在杜邦和霍尼韦尔公司。从市场推广来看，09年美国环保署与美国汽车空调协会树 立了 HFO在汽车空调制冷剂的地位，另外日本监管机构已批准该产品在日本使用，标 志着新型制冷剂的全球应用取得重大进展，欧洲方面，阿科玛公司将 HFO作为替代 HFC 应用于汽车空调系统。 根据欧盟的 F-gas 法规，自 2011 年 1 月 1 日起，在欧盟境内生产和销售的所有 新设计型禁止使用 GWP,150 的制冷剂;自 2017年 1月 1 日起，在欧洲境 内生产和销 所有新车禁止使用 GWP,150 的制冷剂。可以看出广泛作为汽车空调制冷剂的 R134a 的逐步淘汰将成为必然趋势，R1234yf和 R1234ze被认为是替代 R134a的新一代环保 制冷剂。此外，该产品还可作为混合制冷剂的一种物质，来拉低混合物的全球变暖潜 值。 建议关注三爱富(600036):与杜邦合作建设 HFO-1234yf 产能 ※ 目前，公司与杜邦合作建设HFO-1234yf产能，其中杜邦股权10%，目前该项目已 经达产，产能为3000吨，随着下游市场需求的逐步旺盛，公司将扩大其产能以满足市 场需求。 [table_research] 分析师:孙灿 执业证书编号:S1220512120001 TEL:010-6<85<86<830 E-mail:suncan@foundersc4>> 联系人:齐可 TEL:010-6<85<86<827 Email:qike@foundersc> 重要数据 [table_important] 上市公司总家数 101 总股本(亿股) 436.63 销售收入(亿元) 647.12 利润总额(亿元) 33.49 行业平均 PE 1<87.6<8 平均股价(元) 10.62 [table_industryTrend] 化学制品行业相对指数表现 相关研究 [table_reports] 2012中国石油和化工行业投资趋势分析 论坛会议记录 2012中国石油和化工行业投资趋势分析 论坛会议记录 0 1000 2000 3000 -22% -12% -2% <8% 1<8% 成交金额 化学制品 沪深300 方正证券研究所证券研究报告 ?8? [table_report] 氢氟碳化物即将退出舞台，第四代 制冷剂 HFO 接续登场 化学制品行业研究报告 行业专题报告 2013.06.13 增持 化学制品行业 研究源于数据 2 研究创造价值 [table_page] 化学制品行业专题报告 事件详述: 环境署执行主任施泰纳 6 月 9 日发表声明，对中美两国元首在 加州会晤期间就逐步停止使用温室气体氢氟碳化合物达成合作 协议 离婚协议模板下载合伙人协议 下载渠道分销协议免费下载敬业协议下载授课协议下载 表示欢迎。施泰纳表示，奥巴马总统和习近平主席所宣布的这一决 定可能标志着气候变化国际合作将开启一个新的或许是具有转型意 义的篇章。 中美两国元首在加州会晤时宣布两国将开展合作，减少并逐步 停止使用氢氟碳化合物。施泰纳表示，世界正在为 2015年前就气候 变化达成一项普遍条约而做出努力，如果任由温室气体氢氟碳化合 物的使用持续增长将会使与气候变化所进行的斗争变得更加严峻。 中美两国就氢氟碳化合物所释放的信号非常重要，这是因为它首先 可以帮助建立信心;其次，它为今后达成一项普遍的气候变化协议 铺平了道路。这项协议要求所有国家就当前的温室气体排放和 2020 年开始的一系列温室气体排放限度进行思考。 中美两国元首表示将通过环境署主导的、旨在保护臭氧层的《蒙 特利尔议定书》和《联合国应对气候变化框架公约》开展工作，逐 步停止使用和生产氢氟碳化合物。施泰纳对于中美这两个主要经济 体和温室气体主要排放国的这一表态表示欢迎。 事件点评: 1.氢氟碳化合物对气候的制暖效应较大 氢氟碳化合物，是有助于避免破坏臭氧层的物质，常用来替代 耗臭氧物质，如广泛用于冰箱、空调的制冷剂和绝缘泡沫生产的氯 氟烃(CFCs)。19<87 年《蒙特利尔议定书》中提出要逐步淘汰氯氟 烃和其他耗臭氧物质的使用，结果导致了氢氟碳化物的广泛应用。 1997年《京都议定书》中将氢氟碳化物列为温室气体。 美国国家海洋和大气管理局地球系统研究实验室的科学家们所 进行的研究表明，氢氟碳化物对气候的影响可能远比人们所预想的 要大。氢氟碳化物虽然不含有破坏地球臭氧层的氯或溴原子，但却 是一种极强的温室气体，其对气候变暖的作用远比等量的二氧化碳 要强，有的氢氟碳化物的致暖效应要比二氧化碳高几千倍。预计， 从现在到 2050年使用氢氟碳化合物将会产生 3.5至 <8.<8亿吨的二氧 化碳排放，这近乎相当于运输业每年6到7亿吨温室气体排放总量。 2.HFO 作为替代氢氟碳化物的新型制冷剂，即将接续登场 按照化学成分，制冷剂可分为五类:无机化合物制冷剂(如氨 (NH3)、水(H2O)、二氧化碳(CO2)等)、卤碳化合物制冷剂、 饱和碳氢化合物制冷剂(如甲烷、乙烷、丙烷、丁烷和环状有机化 合物等)、不饱和碳氢化合物制冷剂(如乙烯、丙烯及卤素元素衍 生物)和共沸混合物制冷剂。 在《蒙特利尔议定书》和《京都议定书》确立后，一些发达国 研究源于数据 3 研究创造价值 [table_page] 化学制品行业专题报告 家技术人员经过研究与比较，在一类氟利昂替代品上，逐渐形成氢 氟类制冷剂与碳氢化合物制冷剂两大类。其中前者在美国、日本等 国应用广泛，后者为欧洲各国所推崇使用。两者的臭氧层破坏系数 均为零，对臭氧层不会造成破坏。 2.1 碳氢化合物制冷剂:易燃易爆性使其被限制使用 目前作为制冷剂应用的碳氢化合物主要是丙烷(R290)、丁烷 (R600)和异丁烷(R600a)等。在石化工业作为工质用于大型制冷 装置已有多年的历史。碳氢化合物的优点是臭氧耗损潜值为 0，全 球变暖潜值很小，和所有常用的工程材料和润滑油都能相溶，且价 格低廉。当今德国 990%的冷藏箱和冷冻箱采用碳氢化合物作为制冷 剂，在全欧洲新生产的家用冷藏/冷冻箱中，用作制冷剂的 25%为碳 氢化合物。丙烷具有优良的热力性能，单位容积制冷量较大，很适 合于回转式压缩机。传热性能稍次于氨，但比 CFC、HCFC和 HFC要 好得多。丙烷的主要物理性质如 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 沸点、凝固点、临界温度、临 界压力等参数与 R22 极其相近，初期可考虑采用 R22系统，不对原 机和生产线进行改造，直接灌装丙烷，属于直接替代物。 值得注意的是，易燃易爆性是许多人不敢使用碳氢化合物的主 要原因。德国、意大利、澳大利亚等部分欧盟国家开始接受并已经 有部分R290空调在市场上销售，但对R290的注入量有明确的限制。 从国内来看，目前仅有少数的厂家在研发丙烷空调，其中格力的丙 烷空调于 09年便通过了中国家电协会组织的专家组验收，但一直未 向市场推出。 2.2 氢氟类制冷剂:HFO作为第四代制冷剂，替代优势显著 ?8? 第二代制冷剂对臭氧有损耗，即将淘汰 目前国内市场上的主导制冷剂是氢氟类产品，其中国内产能巨 大的 R22，其由于对臭氧有损耗，在我国将于 2013 年冻结、2015 年开始淘汰、2030 年完成淘汰(发达国家比发展中国家提前 10 年 完成淘汰)。 ?8? 第三代制冷剂属于温室气体，被淘汰只是时间问题 R410a、R134a等属于新型环保制冷剂，是目前为止国际公认的 用来替代 R22 最合适的冷媒，并在欧美、日本等国家得到普及，属 于氢氟碳化物。R32 名为二氟甲烷，是 R410a 的主要组分，工作压 力与 R410a接近，具有良好的传热性能，容积制冷量大，理论效率 高。相同制冷量下，R32 的充注量仅为 R22 的 2/3 左右，同时也是 一种成熟稳定的制冷剂，国内有大量生产。该产品具有一定的可燃 性，专利属于日本大金公司(日本大金公司公开承诺向世界各国开 放，不收取专利使用费)，发达国家目前没有商用的经验，其全球变 暖系数值为 675，数值偏高。 ?8? 第四代制冷剂 HFO替代效应强，是目前制冷剂发展趋势 研究源于数据 4 研究创造价值 [table_page] 化学制品行业专题报告 HFO-1234yf名为四氟丙烯，具有良好的环境性能，臭氧耗损潜 值为 0，全球变暖潜值为 4，生命周期为 11天，该物质具有可燃性， 但可燃性温和，该产品价格较高，目前专利主要集中在杜邦和霍尼 韦尔公司，该产品从市场推广来看，09年美国环保署与美国汽车空 调协会举办该产品的商业化会议，表明 HFO 在汽车空调制冷剂的地 位，另外日本监管机构已批准该产品在日本使用，标志着新型制冷 剂的全球应用取得重大进展，欧洲方面，阿科玛公司将 HFO 作为替 代 HFC应用于汽车空调系统。 根据欧盟的 F-gas法规，自 2011年 1月 1 日起，在欧盟境内生 产和销售的所有新设计型禁止使用 GWP,150的制冷剂;自 2017年 1 月 1日起，在欧洲境内生产和销所有新车禁止使用 GWP,150的制 冷剂。可以看出广泛作为汽车空调制冷剂的 R134a的逐步淘汰将成 为必然趋势。DuPont与 Honeywell推出的 R1234yf和 R1234ze被认 为是替代 R134a的新一代环保制冷剂,所以 R1234yf 会首先应用于 汽车空调上。此外，该产品还可作为混合制冷剂的一种物质，来拉 低混合物的全球变暖潜值。 2.3 二氧化碳(R744):如若推广，现有设备均需改造 二氧化碳作为制冷工质的历史可以回溯至 100多年以前，早在 1<866年，美国首先利用二氧化碳制冰，尽管二氧化碳不是早期唯一 的制冷剂，但由于其无毒性和不可燃性，在食品行业和民用建筑空 调等领域，二氧化碳制冷装置占据了主要的地位，在 20世纪 30年 代，由于氯氟烃类制冷剂的出现，二氧化碳迅速被替代。近几年， 随着氯氟烃制冷剂的缺点相继暴露，二氧化碳又重新引起人们的重 视。其具有优良的经济性、良好的安全性和化学稳定性，具有与制 冷循环和设备相适应的热物理性质，但二氧化碳的系统压力远远高 于现有的冷媒系统。 2.4 氨(R717):主要用于大型工业系统 氨被使用达 120 年之久，而至今仍在许多国家的大型工业系统 中应用，其优点是臭氧耗损潜值为 0，全球变暖潜值接近于 0，价廉 且容易检漏，是当今 25kw以上采用往复式或回转式压缩机的标准制 冷装置中最有生命力的制冷剂， 人们对氨考虑的更多的是安全性，主要是毒性和可燃性，其次 是具有刺激性气味。这方面的缺陷在“氟利昂时代”被夸大了。实 际上它的毒性只有氯气的 1/10~1/50,着火极限比通常的烃类和天 然气高 3-7倍，而燃烧热却比它们少一半左右。通过近几年的研发， 新型按制冷系统已较有效地解决了安全性问题。 图表 1 氟利昂(HCFC)、氢氟碳化物(HFC)、碳氢化合物(HC)等制冷剂性 能比较 性能比较 CFC HCFC HFC HFO HC 产品实例 R22 R134a R1234yf HCR22 化学名称 CHCLF2 CH2F2/C2HF5 CH2CFCF3 CnH(2n+2) 沸点 -41? -26? -29? -42.1? 研究源于数据 5 研究创造价值 [table_page] 化学制品行业专题报告 毒性 中等 中等 极低 可燃性 632? 704? 550? 点火后毒性(副产品) 很高 很高 极低 润滑油可燃性(自燃温度) 200? 200? 200? 臭氧耗损潜值 有 无 无 无 全球变暖潜值 340/1700 1300 4 0/3 大气中的寿命(年) ~11.9 ~1700 ,1 ,1 制冷性能 好 好 极好 能源效率 中等 中等 高 功耗 中等 中等 低 资料来源:网上公开资料、方正证券研究所整理(HFO由于没有普遍商用， 其对应参数暂未查到) 3(制冷剂的全球市场格局 制冷剂被广泛应用在家用冰箱冰柜市场、商业制冷市场、大型 制冷市场等多种市场类型中，由于市场类型不同，所用制冷剂产品 结构差异较大。(在此我们仅对较大规模的市场类型进行分析) 3.1 家用冰箱冰柜市场 现在每年家用冰箱和冰柜的生产量大约为1 亿台，全球范围所 安装的数量估计为15 亿至1<8 亿台。目前新的生产活动中，有63% 采用HFC-134a 制冷剂，35.5%采用碳氢化合物制冷剂从 HFC-134a 向HC-600a 的转换工作已于几年前在日本开始实施，现已取得进展， 扩大到了日本大多数新冰箱的生产活动中。美国一家主要制造商也 已于2010年推出使用HC-600a 制冷剂的冰箱。 3.2 商业制冷市场 2006 年世界各地的超市数量估计为530,000 个(销售面积在 500 平方米至20,000 平方米之间不等)。自动售货机、独立设备和 冷凝设备的数量估计分别为2000 万台、3200 万台和3400 万台。 2006 年，制冷剂库存量估计为547,000 吨，其中氟氯化碳制冷剂占 30%，氟氯烃制冷剂占55% ，氢氟碳化合物制冷剂占15%;碳氢化合 物或二氧化碳在该部门所占的比重仍然不大。由于制冷剂的泄漏率 高，因此与其它制冷用途相比，商业制冷会造成更高二氧化碳(考 虑到氟氯化碳和氟氯烃制冷剂的全球升温潜能值)的制冷剂排放。 在发达国家，HCFC-22 在许多中央系统中的使用一直延续到 200<8 年，并且还没有一种制冷剂被认为是替代HCFC-22 的独一无二 的解决 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 。氢氟碳化合物的中间混合物，如R-422A 或R-427A 等， 尽管能促进HCFC-22 的改进，却并未获得显著的市场份额。再者， 诸如R-404A 等高全球升温潜能值的制冷剂混合物的未来还不确定， 在欧洲尤其如此。目前，欧洲设立了数百个新的间接系统，在低温 状态下使用二氧化碳作为传热液体或制冷剂。大多数制冷填充剂用 于中温状态，在此状态下新系统的主要选择仍然是R-404A，不过若 干欧洲国家使用的是碳氢化合物或二氧化碳。在这个商业制冷部门， 研究源于数据 6 研究创造价值 [table_page] 化学制品行业专题报告 未来的制冷剂仍在评估之中，因为没有一种备选品能够在所有气候 条件和温度状态下，既能安全地使用，又有较低的全球升温潜能值、 较高的能源效率及安全性。 3.3 大型制冷系统市场 特别是在工业部门，氨的使用要比在其它部门广泛得多，氟氯 烃和氢氟碳化合物一般仅用于不适合使用氨的地方，这通常是因为 对其毒性的顾虑。在这些有限的用途中，设计者比较容易采用其它 的“天然制冷剂”:特别是二氧化碳(通常与填充量较少的氢氟碳 化合物系统共同使用)、氨或一种碳氢化合物。 4 上市公司分析:建议关注三爱富(600636) 4.1 巨化股份(600160) 巨化股份拥有较全的氟化工产业链，其中制冷剂产品中，第二 代HCFCs类制冷剂R22产能10万吨，第三代HFCs类制冷剂产能超过10 万吨，第四代HFO类制冷剂目前还处于研发中。 巨化股份目前拥有第二代制冷剂R22产能10万吨，2015年第二代 制冷剂需求将逐年减少，公司R22产品用于制冷剂领域的需求也将下 降，目前公司R22产品用于制冷剂的比例为<80%左右，其余20%用作生 产氟聚合物的原料，未来几年R22用作原料的需求将会逐渐增加。 2011年国内第三代制冷剂产能合计29.<8万吨，在建产能22万吨， 将在未来三年内逐渐投产。新增产能主要集中在巨化股份、山东东 岳、中化蓝天等大型氟化工企业。 图表 2 巨化股份主要产品结构 资料来源:公司公告、方正证券研究所整理 4.2 三爱富(600636) 研究源于数据 7 研究创造价值 [table_page] 化学制品行业专题报告 公司业务中心是氟聚合物，目前产品包括氟聚合物、氟化学品 两大类。其中氟聚合物包括PVDF、PTFE、氟橡胶。氟化学品包括: R22、R125、R152、R142等。其中R152和R142的产能分别为2万吨， 公司R22主要自用于下游氟树脂生产，少量对外销售。 在公司的氟化学品中，第三代制冷剂方面，公司与杜邦成立公 司生产R410，杜邦占<80%股权，由于R410以R125和R32为原料，因此 公司向该合资公司提供R125;第四代制冷剂方面，公司与杜邦合作 建设HFO-1234yf产能，其中杜邦股权10%，目前该项目已经达产，产 能为3000吨，随着下游市场需求的逐步旺盛，公司将扩大其产能以 满足市场需求。