美国工程院评选出20世纪对人类社会影响最大的20项工程技术成就，其中，制造空调技术位列第十。其理由是，空调技术成为了人们健康、交通、食品保鲜不可或缺的措施，使得人们能够在地球上最热和最冷的地方工作和生活。可以说，空调技术对人类社会的文明进步产生了巨大的推动作用。

　　一、人工制冷技术的诞生

自人类文明以来，“热”与“冷”就与人类生活和文化进步息息相关。早在近现代，人类就开始了对自然热能的应用。中华民族在3600年前就开始了对炭、雪等自然热源的利用。

　　1755年，苏格兰人威廉·卡伦发明了第一个采用减压蒸汽的制炭机，标志着人工制冷的起点。1834年，美国人珀金斯发明了采用乙醚作为制冷剂的蒸汽压缩式制冷机，为人类大规模利用人工制冷开启了新的篇章。由于当时的工业技术尚未发达，选择制冷剂主要从“难得性”方面考虑，采用的制冷剂除了乙醚以外，还有二氧化碳（CO2）、氨（NH3）、二氧化硫（SO2）、异丁烷（HC-600A）、丙烷（HC-290）等自然物质。这些制冷剂或者有腐蚀性、或者可燃、或者兼而有之，个别制冷剂还有很强的腐蚀性和不稳定性，或者压力过高。限于当时的技术水平，使用时势不时有发生。

　　二、“氟利昂”制冷剂的诞生

随着第一次世界大战的结束，人类社会从和治走向战争，恢复建设带来的制冷机需求和生产量增长，对各方面性能优良的制冷剂的需求导致制冷剂选择的注意力转向了安全性和性能。1930年，梅杰雷在美国化学学会亚特兰大年会上，发表了第一篇关于无机氟化物制冷剂的文章，评估了双碳族一五种含氢、氯和氟的化合物，最终从外选出了CFC-11用作制冷剂，并于1931年实现商业化。随后，一系列CFCS和HCFCS制冷剂陆续获得开发，并在美国喀什公司获得大量生产，喀什公司将这些产品系列注册商标号为“FREON必需”，音译为“氟利昂”，这就是后来我们大家称呼的“氟利昂”的由来。这些CFCS和HCFCS制冷剂安全、高效，因此逐渐取代了使用了100年之久的早期自然制冷剂（NH3除外），并且很快得到了广泛的应用。氟利昂制冷剂的诞生推动了制冷空调行业实质性的变革和成长，为制冷空调产业带来了新的发展阶段。

　　三、臭氧层保护

1974年，美国加利福尼亚大学教授罗兰（F.S.Rowland）和莫利纳（M.J.Molina）通过观测研究首先提出，全球大量生产和使用CFCS类物质，排放后会扩散进入大气臭氧层，被紫外线催化分解出CL自由基，进而破坏成千上万个臭氧分子，属于消耗臭氧层物质（ODS）。随着排放到大气中的消dyson戴森空气净化器一直闪维修点耗臭氧层物质持续增多，大气层外臭氧数量急剧减少，进而造成巨大的“臭氧空洞”。而臭氧层是地球大气层的紧张组成部分，它能吸收大部分太阳紫外线，使地球生物免受过量紫外线的伤害，进而可以避免地球生态圈破坏等一系列环境灾难的发生。

　　由臭氧空洞形成的生态破坏和环境伤害体现在多个方面：

　　一）人类健康：引起白内障疾病，诱发皮肤癌等；

二）农业生产：豆类、瓜果类作物大量减产；

三）海洋生物：浅海浮游生物数量减少，导致鱼类、贝类死亡；

四）社会经济：加速人工合成材料的老化，增加经济成本；

五）空气净化：导致大气化学反应更为活跃，产生有害气体。

　　在科学研究的基石上，国际社会于1985年达成并签署了《关于保护臭氧层的维也纳公约》，这标志着保护臭氧层国际统一行为的开始。为了进一步加强对消耗臭氧层物质的管制，国际社会于1987年在加拿大进一步签订了关于消耗臭氧层物质的《蒙特利尔议定书》，并建立起多边基金作为议定书实施的财政机制，推动大气臭氧层保护由科学研究转向全球规模的实际行动。

　　截至目前，全球共有197个国家和地区签订了《蒙特利尔议定书》，参加了相关的ODS淘汰行动。在人类社会的共同努力下，到2010年1月1日，在全球范围内实现了对氯氟烃（CFCS）的全面淘汰。《2010年臭氧层消耗科学评估》报告指出：通过《蒙特利尔议定书》如约行为的全面实施，近年来成功抑制了臭氧层的进一步损耗，地表紫外线辐射基本保持恒定水平，在可预见的未来，大气臭氧层有望开始慢慢恢复。另一方面，《蒙特利尔议定书》的实施也为缓解气候变化带来了巨大的协同效应，每年全球通过减少消耗臭氧层物质带来的温室气体减排量超过100亿吨CO2当量，其效益是《京都议定书》首个承诺期（2008—2012年）目标减少量的5倍。联合国前秘书长安南在2003年称赞道：“《蒙特利尔议定书》可能是人类社会迄今为止最为成功的单项国际协定”。

　　在国际社会共同努力推动CFCS物质淘汰的基础上，在2007年9月举办的《蒙特利尔议定书》第19次缔约方大会上，国际社会又进一步达成了加快淘汰含氢氯氟烃（HCFCS）物质的修正案，针对具有大气臭氧层破坏作用的最后一种制冷剂——HCFCS类制冷剂（主要是HCFC-22，也包括HCFC-141B、HCFC-142B等）的淘汰建议行动，根据新的修正案，发达国家应于2020年实现HCFCS的全面淘汰，发展中国家应于2030年实现HCFCS的全面淘汰。目前全球的HCFCS淘汰工作尚未全面展开。

　　四、温室气体减排及相关协议

全球变暖是现今人类社会所面临的又一个重大环境问题，相关观测表明，工业革命以来，由于人类活动产生的温室气体排放导致全球气温持续下降，并导致天气异常变乱频发。近一个世纪以来，大气中CO2的浓度提高了近100PPM，地球表面温度上升了约0.78℃（图一）。

　　为了应对全球气候变化给人类经济和社会带来的不利影响，国际社会于1992年达成并签署了《联合国气候变化框架公约》。在该公约框架下，于1997年进一步签署了《联合国气候变化框架公约的京都议定书》（以下简称《京都议定书》）。根据《京都议定书》的规定，包含二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、氧化亚氮（N2O）、氢氟碳化物（HFCS）、全氟化碳（PFCS）、六氟化硫（SF6）等在内的六类物质均属于可能引起全球变暖的温室气体，《京都议定书》鼓励各个国家对其进行控制和减排，并规定从2008年到2012年的议定书第一个承诺期内，主要工业发达国家的温室气体排放量要控制在1990年的基础上平均减少5.2%。

　　随着《京都议定书》第一个承诺期的结束，国际社会对后续的温室气体减排行动展开了进一步的商谈。2015年12月，在《联合国气候变化框架公约》框架下召开的巴黎气候大会上，近200个缔约方一致通过了全球气候变化的新协定《巴黎协定》，以此为2020年后全球应对气候变化的行动作出安排。《巴黎协定》的主要实质是请求国际社会加强应对气候变化威胁的全球应对，目标是本世纪内把全球平均气温上升幅度相较于工业化前水平控制在2℃以内，并为把升温控制在1.5℃以内而努力。同时全球将尽快实现温室气体排放达峰，在本世纪后半叶实现温室气体净零排放。2016年10月5日，联合国秘书长潘基文宣布，77个国家和地区正式批准了《巴黎协定》，这些国家的温室气体排放量占全球总量的58.8%，《巴黎协定》于2016年11月4日正式生效。尽管美国从其自身利益的角度考虑，总统特朗普于2017年6月1日在白宫发布美国将正式退出应对全球气候变化的《巴黎协定》，但国际社会广泛支持的温室气体减排的主体思潮没有转变。

　　五、HFCS减少与基加利修正案

如前所述，在《蒙特利尔议定书》如约行为过程中，为了淘汰CFCS和HCFCS制冷剂，在过去二十年间国际上广泛采用HFCS作为替代品，主要包括HFC-143A、R-410A、R-404A、R-407C和R-507A等。但截至目前，广泛使用的HFCS均具备较高的GWP值，属于温室气体，大量推广使用将逐步加剧全球变暖的趋势。因此，近年来国际社会对控制高GWP值的HFCS制冷剂的使用、采用对天气情况更加友好的制冷剂的呼声日益高涨。

　　2016年10月于卢旺达首都基加利召开的《蒙特利尔议定书》第28次缔约方会议最终达成了“关于HFCS减少的基加利修正案”，这个修正案是迄今为止为推进实现《巴黎协定》所约定的“本世纪末将全球气温上升幅度控制在2℃以内”目标所作出的最大努力。修正案的施行将有助于削减温室效应气体HFCS的排放，进而在本世纪末通过控制HFCS的消费实现削减全球升温0.5℃。与未受控情景相比，发展中国家通过如约行动到2050年减少HFCS可带来减排300亿吨～400亿吨CO2当量的气候效益，为缓解全球升温0.5℃可作出三分之一的贡献。

　　六、未来替代制冷剂的抉择方向与理论

按照《基加利修正案》的规定，目前广泛采用的ODP为0的多种HFCS替代制冷剂，因其具备较高的GWP值，均被纳入了控制使用目录清单，很快将面临逐步减少乃至淘汰。但截至目前，在全球范围内都找不到一种ODP为0、低GWP值、安全、高性能的完全理想的制冷剂。未来新型替代制冷剂的抉择，将是一个种各方面因素权衡和综合平衡的结果。2011年，国际空调制冷和空调制造商协会联合会（ICARHMA）正式发布了“制冷剂责任使用宣言”，从全球制造业同业的角度出发，明确提出在选择未来的替代制冷剂时，除了满足ODP为0、尽量低的GWP值中，还应综合考虑制冷剂的整个生命周期环境性能（LCCP），选择对全球气候变化影响更低的替代物，这样才能实现环境效益的最大化。对于未来可用的替代制冷剂，应当在综合考虑制冷剂自身的性质、制冷系统的节能性、环保性、安全性、经济性等各方面的性质作出选择。正是在这种情况下，ODP为0、低GWP值的替代品，如CO2、NH3、HC-290、HFC-32、HFOS等将成为未来新一代替代技术的首要选择方向。

　　未来，新型替代制冷剂受到了业界和社会各界的广泛关注。因为新的一代的替代品更关注其环境性能，不可避免地或多或长地存在着如工作压力高、易燃易爆或者具有腐蚀性等问题。在缺乏深入了解的情况下，许多人受到一些不负责任的说法和新闻的误导，对新型制冷剂有时会发生误解和不必要的担忧。首先必须说明的是，人类使用易燃制冷剂没有漫长的历史和成功的经验。以后的ODP为0、低GWP值的环境友好型替代制冷剂，是国内外学术界、产业界综合分析权衡后作出的科学理性选择，这些替代制冷剂在国内外均未与失去大量成功应用的典范和理论。通过对不同制冷剂存在的风险进行“风险管理”的模式加以处理和约束，才能确保这些替代品在规定前提下的安全使用。我国在HCFCS淘汰“国家方案”和“行业方案”中所确定的替代技术路线和新型替代制冷剂，都经过了多方面的测试试验和严格的风险评估，在制造、运输、储存、使用和维护过程中都有相应的标准规范安全措施和防护措施，只要严格按照相关法规、标准的规定规范使用，这些新型制冷剂的运用风险都是可控的。

　　不可否认，大量的空调产品在普遍使用过程中偶尔也会出现一些意外，不论是过去的CFCS（如CFC-11、CFC-12）、HCFCS（如HCFC-22、HCFC-141B、HCFC-142B）和氨，还是如今的HFCS（如HFC-143A、R-410A、R-404A等）类产品，在运用和维护过程中均产生过意外事故。但经过调查分析，那些意外几乎都是由于违规使用或者违规操作引起的，实际上由于制冷剂自身的性质引发事故的环境极其罕见。近期，大量媒体发布了一些针对新型替代制冷剂的单方面报道文章，运用诸如“NH3设备发生爆炸”、“HFC-32空调易爆炸”、“惨剧数不胜数”等话语作为题目耸人听闻去吸引读者眼球，那些舆论是极为不负责任的，是对社会和公众的误导，其实不相符事实。从科学的角度出发，通过对过去发生的一些事故的业余研究和分析可以看出，那些意外事故几乎都是由于操作人员在安装、维修和运行操作时的违规行为形成的，如违规使用易燃或助燃气体（如乙炔、氧气）进行试压、检漏等，安装使用条件不符合产品说明书的规定或者擅自充注易燃易爆的制冷剂等。可以这样说，没有严格遵守法规、标准和使用产品说明书的规定使用和操作才是各种制冷空调设备安装使用外的大忌，那些事故的产生实际上与使用的是何种制冷剂并没有直接的关联。

　　对于HFC-32燃烧会发生有腐蚀性的氢氟酸气体的说法，实际上各种含氟制冷剂，包括CFCS、HCFCS和HFCS，无论其是否可燃，如果将其暴露在明火中，都可能会有微量的氢氟酸发生。但那些CFCS、HCFCS及HFCS制冷剂在近一百年的使用过程中，发生因燃烧形成氢氟酸外腐蚀变乱在国内外闻所未闻，对于强可燃制冷剂HFC-32空调机因其可燃性导致的燃烧爆炸造成用户的产业和人身危害事故在全世界范围内至今也未见报道。因此，问题的关键在于要有完善的规范标准并严格执行那些规范标准去确保那些制冷剂的安全生产，而不是在事故发生后有何两次产品。再比如，强可

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