我國含氫氯氟烴生產(chǎn)淘汰及氫氟碳化物管控對聚氨酯泡沫行業(yè)影響淺析

李思成 鄒宇田

(生態(tài)環(huán)境部對外合作與交流中心 北京100035)

國際社會于1985 年締結(jié)了《保護(hù)臭氧層維也納公約》，1987 年形成了《關(guān)于消耗臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾議定書》(以下簡稱《蒙特利爾議定書》)。 中國政府于1991 年加入《蒙特利爾議定書》，并在多邊基金的支持下開始消耗臭氧層物質(zhì)(ODS)的淘汰工作。 《蒙特利爾議定書》多邊基金執(zhí)行委員會(以下簡稱執(zhí)委會)于第77 次、84 次會議分別批準(zhǔn)了我國聚氨酯(PU)泡沫行業(yè)含氫氯氟烴(HCFCs)二階段淘汰管理計(jì)劃和我國含氫氯氟烴生產(chǎn)行業(yè)第二階段淘汰管理計(jì)劃。 第二階段的HCFCs 生產(chǎn)行業(yè)計(jì)劃將協(xié)助我國實(shí)現(xiàn)蒙特利爾議定書締約方根據(jù)第XIX/6 號決議商定的減產(chǎn)目標(biāo)，并將在2026 年之前淘汰一氟二氯乙烷(HCFC-141b)的受控用途的生產(chǎn)活動。 同時(shí)，第二階段的PU 泡沫行業(yè)計(jì)劃也在消費(fèi)行業(yè)設(shè)置了控制目標(biāo)，在2025 年P(guān)U 泡沫行業(yè)HCFC-141b 最終消費(fèi)量為3 000 t，2026 年1 月1 日全行業(yè)將實(shí)現(xiàn)HCFC-141b 的完全淘汰[1]。 上述兩個(gè)行業(yè)計(jì)劃在HCFCs 生產(chǎn)和消費(fèi)端的協(xié)同作用將確保我國可以如期履約。

隨著HCFCs 的不斷淘汰，其替代品氫氟碳化物(HFCs)的生產(chǎn)和消費(fèi)快速增長。 由于HFCs 具有較高的全球變暖潛值(GWP)，是列入氣候變化相關(guān)公約控制的溫室氣體，若不對其生產(chǎn)和消費(fèi)加以控制，其排放可能造成本世紀(jì)末全球升溫0.3 ～0.5 ℃[2]。 為緩解因HFCs 排放而導(dǎo)致的氣候變化，2016 年10 月《蒙特利爾議定書》第28 次締約方大會達(dá)成了《基加利修正案》(以下簡稱《修正案》)，將HFCs 納入《議定書》的管控范圍，并在其附件中增補(bǔ)為第九類受控物質(zhì)。 2021 年9 月《修正案》對我國正式生效，氫氟碳化物的淘汰與管控工作即將開啟新的歷史篇章。 本文介紹了我國在全面淘汰含氫氯氟烴生產(chǎn)與消費(fèi)的相關(guān)進(jìn)展，以及《修正案》對氫氟碳化物的管控思路，簡要分析了HCFCs 和HFCs 協(xié)同管控對我國聚氨酯泡沫行業(yè)的影響。

1 含氫氯氟烴生產(chǎn)淘汰進(jìn)展

國家實(shí)現(xiàn)HCFCs 淘汰目標(biāo)的關(guān)鍵在于源頭管控，即在HCFCs 生產(chǎn)行業(yè)開展一系列淘汰活動。 作為全球最大的HCFCs 生產(chǎn)國，中國生產(chǎn)的HCFCs品種包括HCFC-22、141b、142b、123 和124。 其中，前3 種產(chǎn)品占總產(chǎn)量的99%，主要用于制冷劑、發(fā)泡劑和原料用途。 目前，中國政府使用生產(chǎn)配額制度來管控HCFCs 的生產(chǎn)活動。 2013 年8 月7 日，生態(tài)環(huán)境部發(fā)布了《關(guān)于加強(qiáng)含氫氟氯烴生產(chǎn)、銷售和使用管理的通知》，由生態(tài)環(huán)境部每年負(fù)責(zé)制定配額分配方案并向HCFCs 生產(chǎn)企業(yè)發(fā)放配額，所有HCFCs 生產(chǎn)企業(yè)必須持有生產(chǎn)配額許可證，并在配額規(guī)定范圍內(nèi)進(jìn)行生產(chǎn)經(jīng)營。

根據(jù)HCFCs 生產(chǎn)行業(yè)第二階段淘汰計(jì)劃的規(guī)劃要求以及前序年度開展企業(yè)淘汰活動的實(shí)施經(jīng)驗(yàn)，我國目前主要通過生產(chǎn)線關(guān)閉和生產(chǎn)配額等比例削減兩種方式實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)行業(yè)年度淘汰目標(biāo)。 我國在第一階段和第二階段(截至2022 年)行業(yè)計(jì)劃實(shí)施的淘汰活動中，共計(jì)淘汰了15 萬余噸各類HCFC物質(zhì)的生產(chǎn)量，其中HCFC-141b 約占4 萬余噸。 鑒于我國在行業(yè)計(jì)劃中承諾2026 年之前實(shí)現(xiàn)受控用HCFC-141b 完全淘汰，且與其它HCFCs 物質(zhì)相比HCFC-141b 用于合成原料的用途十分有限，接下來的生產(chǎn)淘汰活動將優(yōu)先在HCFC-141b 生產(chǎn)企業(yè)中開展。 2022 年，生態(tài)環(huán)境部對外合作與交流中心對行業(yè)內(nèi)所有4 家HCFC-141b 生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行了意向征詢，根據(jù)企業(yè)的自主意愿，同時(shí)結(jié)合國家履約管控目標(biāo)，中心計(jì)劃于2023 年對其中兩家企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)線關(guān)閉，另外兩家企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)配額等比例削減。上述淘汰活動預(yù)計(jì)將削減近3 萬t 的HCFC-141b 生產(chǎn)配額量。

為了確保履約目標(biāo)如期實(shí)現(xiàn)以及淘汰成效的可持續(xù)性，第二階段HCFCs 生產(chǎn)行業(yè)計(jì)劃的實(shí)施將更加側(cè)重建立履約長效機(jī)制，重點(diǎn)工作是加強(qiáng)地方政府的履約能力，即提高履約管理的政策水平和監(jiān)管能力，以確保我國HCFCs 生產(chǎn)端在2025 年底實(shí)現(xiàn)67.5%的削減目標(biāo)，HFCs 在2024 年實(shí)現(xiàn)凍結(jié)目標(biāo)，并對已淘汰的物質(zhì)進(jìn)行持續(xù)監(jiān)管。

2 氫氟碳化物管控規(guī)劃

2021 年9 月，《修正案》正式對我國生效，在《修正案》的框架下，我國已開始了對HFCs 類物質(zhì)履行新的管控要求，18 種HFCs 已納入了《中國受控消耗臭氧層物質(zhì)清單》，作為我國逐步削減HFCs 生產(chǎn)和使用的法律依據(jù)。 第5 條款國家(以發(fā)展中國家為主)中國、巴西和阿根廷等第一組國家將于2024年將HFCs 類物質(zhì)的生產(chǎn)和消費(fèi)凍結(jié)在基準(zhǔn)水平，并在2029～2034 年削減至基線水平的90%，2035 ～2039 年削減至70%，2040 ～2044 年削減至50%，2045 年及以后削減至20%[3]。 從我國《議定書》履約的長期經(jīng)驗(yàn)來看，淘汰管控HCFCs 類物質(zhì)的戰(zhàn)略措施，即采取總量控制制度和配額管理制度為核心的法規(guī)政策體系將沿用至HFCs 類物質(zhì)的履約工作當(dāng)中。

根據(jù)《修正案》削減時(shí)間表及控制目標(biāo)，我國HFCs 生產(chǎn)、消費(fèi)行業(yè)的基線水平核算將是HFCs 整體淘汰戰(zhàn)略的第一步。 《議定書》規(guī)定第五條款第一組國家的基線值是該國2020 年至2022 年的HFCs 生產(chǎn)/消費(fèi)量的年平均值，再加上該國65%的HCFCs 基線年生產(chǎn)/消費(fèi)量的總和。 行業(yè)主管部門將綜合考量各行業(yè)HFCs 生產(chǎn)、使用的基線年總產(chǎn)量、總消費(fèi)量等基本情況，同時(shí)考慮經(jīng)濟(jì)增長和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整等因素的前提下，制定分行業(yè)的HFCs 生產(chǎn)和消費(fèi)配額總量與分配方案。 此外，不同HFCs物質(zhì)排放的環(huán)境影響、替代技術(shù)可獲得性和成熟度、效率和成本等因素也將會納入分行業(yè)HFCs 配額制定方案中。 中國政府高度重視氫氟碳化物和其它非二氧化碳溫室氣體的減排工作，接受《修正案》意味著中國將為全球臭氧層保護(hù)和應(yīng)對氣候變化做出新的貢獻(xiàn)。

3 HCFCs 淘汰及HFCs 管控對聚氨酯泡沫業(yè)影響

自2013 年我國開展HCFCs 生產(chǎn)淘汰活動起，HCFC-141b 生產(chǎn)企業(yè)的配額量逐步減少，受控用途的HCFC-141b 產(chǎn)量穩(wěn)步下降。 數(shù)據(jù)顯示，在生產(chǎn)行業(yè)計(jì)劃第一階段實(shí)施期間，HCFC-141b 生產(chǎn)企業(yè)的配額使用率連續(xù)多年超過90%，表明下游消費(fèi)市場對HCFC-141b 的需求強(qiáng)勁，使用需求主要集中在聚氨酯泡沫行業(yè)的兩個(gè)消費(fèi)量較大的板材和噴涂子行業(yè)。 其中，噴涂子行業(yè)由于缺乏成本合適、性能良好且不燃的發(fā)泡劑，目前已成為行業(yè)內(nèi)替代工作難度最大的子行業(yè)。 盡管聚氨酯泡沫行業(yè)計(jì)劃為噴涂子行業(yè)一直保留相應(yīng)的141b 使用量至2025 年底，但是不排除國內(nèi)最后兩家HCFC-141b 生產(chǎn)企業(yè)在綜合考慮市場利潤和關(guān)線補(bǔ)償收益后，早于2025 年參加生產(chǎn)線關(guān)閉的淘汰活動，導(dǎo)致HCFC-141b 在生產(chǎn)端的提前淘汰，下游消費(fèi)市場無法繼續(xù)獲得產(chǎn)品的供應(yīng)。

HCFCs 的生產(chǎn)淘汰導(dǎo)致聚氨酯泡沫噴涂子行業(yè)面臨的困難和壓力尤其顯著。 縱觀噴涂子行業(yè)的HCFC-141b 替代技術(shù)，由于噴涂施工流動作業(yè)，工作環(huán)境開放或半開放，施工過程有一定的裸露時(shí)間因而存在火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)，在行業(yè)內(nèi)應(yīng)用成熟的碳?xì)浒l(fā)泡技術(shù)并不適用于噴涂子行業(yè)。 全水發(fā)泡技術(shù)雖然低碳環(huán)保，但是其制品具有絕熱性較差、成本高等缺點(diǎn)，在一定程度上限制了發(fā)展空間[4]；氫氟烯烴(HFO)技術(shù)因?yàn)槌杀驹?，推廣前景尚不明朗；HFCs 發(fā)泡制品雖然性能優(yōu)異，但是考慮到高GWP值的氫氟碳化物即將面臨《修正案》的管控，行業(yè)更多將其看作過渡性的替代技術(shù)。

隨著《修正案》的生效，氫氟碳化物管控工作也將對聚氨酯泡沫行業(yè)的子行業(yè)產(chǎn)生一定影響。 雖然在HCFC-141b 生產(chǎn)、消費(fèi)全面淘汰的進(jìn)程中，聚氨酯泡沫行業(yè)大多選擇了零ODP、低GWP 的替代技術(shù)如碳?xì)?環(huán)戊烷為主)、水等來替代HCFCs，HFCs在行業(yè)的整體消費(fèi)量較少，但作為第三代發(fā)泡劑，HFCs 類產(chǎn)品包括HFC-245fa 和HFC-365 mfc/HFC-227ea 等，仍然更多地應(yīng)用在一些成本負(fù)擔(dān)能力較強(qiáng)、對泡沫保溫性能有較高要求、施工過程有較高要求的子行業(yè)，如家電領(lǐng)域和噴涂子行業(yè)等。 在家電領(lǐng)域，HFOs 作為替代品，其生產(chǎn)及使用技術(shù)路線相對成熟，且HFOs 的生產(chǎn)和供應(yīng)正不斷增長，部分有代表性家電企業(yè)已經(jīng)使用HFOs 等技術(shù)替代HFC-245fa，并不斷優(yōu)化其與環(huán)戊烷等發(fā)泡劑混合使用的發(fā)泡工藝[5]。 在噴涂子行業(yè)，HFC 發(fā)泡的制品具有絕熱性能和抗老化性能好且液體HFC 使用安全方便等優(yōu)點(diǎn)，綜合考慮其替代產(chǎn)品HFOs 穩(wěn)定性及技術(shù)成本等因素，發(fā)展前景并不如家電領(lǐng)域那樣明朗。為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)《修正案》所規(guī)定的減排義務(wù)，中國政府未來將繼續(xù)加大HFCs 替代品和替代技術(shù)推廣力度，以減少HFCs 在各個(gè)行業(yè)的應(yīng)用，并協(xié)同開展HFCs 生產(chǎn)和供應(yīng)的管控。 由此可見，HFCs 只能作為噴涂子行業(yè)過渡性的替代技術(shù)，從長遠(yuǎn)考慮，該子行業(yè)仍舊需要適應(yīng)新形勢下發(fā)展要求，盡快找到穩(wěn)定的替代技術(shù)。

4 結(jié)束語

隨著含氫氯氟烴的全面淘汰以及氫氟碳化物即將進(jìn)入新的管控階段，聚氨酯泡沫行業(yè)面臨的影響將聚焦于噴涂子行業(yè)。 未來，行業(yè)主管部門將會有針對性地開展替代技術(shù)和發(fā)泡配方的改進(jìn)和研發(fā)活動，為聚氨酯泡沫行業(yè)在履約進(jìn)程中遇到的問題提供有效的解決方案；另一方面，政府將會繼續(xù)加強(qiáng)對市場的監(jiān)管力度，嚴(yán)厲打擊對使用已淘汰的HCFC-141b 的違法行為。 為了更快更好地適應(yīng)新形勢下發(fā)展要求，聚氨酯泡沫行業(yè)要正確處理經(jīng)濟(jì)效益和社會效益之間的關(guān)系，加強(qiáng)自主創(chuàng)新和科研投入，在技術(shù)、科研和管理中提質(zhì)增效。