【制冷劑】新型空調制冷劑對抗全球變暖

全球含R-134a制冷劑空調系統的汽車數量達幾億臺，這一規模為替代氫氟碳化物（HFC）的產品創造了不可限量的市場。(Kia)一種新型三成分混合制冷劑R-456A已經上市，能夠完全替代原汽車空調系統中的R-134a制冷劑。但人們的反應可能是，混合制冷劑可能會引起各種復雜的問題，為什么會有人想要這個？由于R-134a制冷劑本身已被證明安全有效，因此改用R-456A可能意義不大。

過去，R-134a相對便宜，甚至取代了R-12系統，R-12因為不夠環保（包括破壞臭氧層）而被淘汰了。但去年頒布的一項《美國創新與制造法案》（AIM）打破了這一局面。

AIM法案為美國逐步淘汰HFCs制冷劑（氫氟碳化物氣體）制定了一個15年的時間表，從而放緩全球變暖趨勢，這一淘汰計劃已經影響到全球R-134a制冷劑的供應，這是一種生成HFC氣體的主要成分。歐洲有一個更激進的HFC淘汰時間表，剛剛開始推廣R456A混合制冷劑，因為歐洲的R-134a供不應求，價格飆升。美國也不甘落后：價格已經翻了三倍多，通常每桶30磅（13.6公斤），價格高達400美元。

以上僅僅是美國逐步淘汰HFC的d一步（根據2011-2013年的使用量，削減10%的產量），5年內需要減少40%的HFC，10年內減少70%，z后15年內減少85%（到2036年）。減少產量不是一個簡單的 “關閉水龍頭”的問題，需要確保法規出臺前過渡期內可能會面臨HFC嚴重短缺的挑戰。

GWP低于700

Koura Global公司是一家歷史悠久的氟化物公司，目前正出售R-456A制冷劑。這家公司以前稱為Mexichem和ICI（帝國化學工業公司），是Klea品牌制冷劑的生產商。在Koura之后，Honeywell公司的三成分混合制冷劑也進入市場。在Solstice品牌下銷售，Honeywell的產品包括45%的R-134a，49%的R-1234ze（一種輕度易燃的制冷劑，屬于氫氟烯烴的一類氣體）和6%的R-32--另一種輕度易燃的制冷劑，加入后用來改善冷卻性能。

氟化學工業的供應方法是將R-456A混合物作為R-134a的供應補充產品，將其與R-1234ze結合使用，后者雖然輕度易燃，但幾乎不會對全球變暖產生不利影響。z初這種供應補充導致了R-513A的誕生，這是一種R-134a和R-1234yf的混合物，是另一種可取代汽車R-134a的HFO制冷劑。R-513A混合物由霍尼韋爾和Chemours公司在2021年共同制造，以取代R-134a在冷卻器和非汽車方面使用，席卷歐洲市場。

全球范圍內，R-134a制冷劑空調系統的汽車數量達幾億臺。1992年開始使用該制冷劑，到2013年引入輕度易燃的氫氟烯烴R-1234yf，并對空調系統進行改進，降低易燃性風險。因此R-134a作為非HFC汽車替代品，應該有很大的市場潛力，R-456A混合物是一種近共沸物，這意味著進入制冷循環的氣體可以控制在z少范圍。

正如所附的壓力-溫度圖所示，R-456A與R-134a非常接近。結合混合成分的近共沸特征，沒有必要為了匹配R-456A而改變R-134a系統的標定組件。

R-1234ze氫氟酸對全球變暖無不利影響，用它來取代大部分R-134a，促使R-456A的全球變暖潛能值（GWP）低于700，而純134a制冷劑的全球變暖潛能值為1430（一種氣體的GWP是指相對于1單位的參考氣體二氧化碳而言，排放1單位的該氣體對全球變暖的總貢獻，后者的值為1）。

汽車R-134a系統在設計之處并未考慮過向具有可燃性的制冷劑轉變，因此為了能夠安全使用，替代品必須不可燃。由于氫氟酸只是輕度易燃，與不易燃的R-134a大致50-50混合，并具有近共沸特性，可以保持整體的不易燃性，R-456A混合物可以直接替代。

Koura公司的應用總監Chris Seeton表示，R-1234ze比R-1234yf便宜，因此價格方面R-456A混合物比R-134a更勝一籌。

包裝其他汽車制冷劑的罐子有顏色編碼區分--R-1234yf為白色和紅色，R-134a為純淺藍色，R-12為純白色。然而混合劑的罐體不會有特定的顏色編碼，只有一個大的標簽，目前Klea油箱恰好涂成灰色。

R465A轉換

在使用R-456A時，不需要清除R-134a系統的油。建議使用高質量的PAG 46（聚亞烷基二醇）油，Koura公司指定使用Shrieve Zerol HD 46。與以前的主要空調制冷劑改造不同，（從R-12到R-134a）R-456A可以真正的直接使用，盡管在Klea轉換為R-456A的程序中包含專用的回收/再充填機器，已過保修期的R-134a機器經SAE J2788認證后也可以重新使用。要注意的是，內部帶有氣缸的機器至少應包含50%的充注量，以保持混合成分平衡。

與R-12系統改裝為R-134a時需使用指定的改裝配件，不需要變更現有的R-134a車輛維修口。Koura公司的Seeton說，在改裝后的汽車引擎蓋下方油箱將貼上一個R-456A標簽（用于識別轉換）。

檢查R-456A系統的泄漏情況與R-134a的情況相同，因為R-456A含有R-134a，并且SAE認證的電子檢漏儀（J2791，J2913）可以檢測到泄漏，所以推薦使用。R-1234yf市場口碑好又能夠兼容有色染料，也可以使用。它與系統中的油混合，在黑色或藍色燈光下可見泄漏指示標識。

“R-456A與任何比例的R-134a都可以一起使用，因此它可以適應自身成分的正常變化?！盨eeton解釋說，因此他表示，沒有必要因制冷劑某種成分泄露而強行改變R-456A混合物。

Koura公司的轉換程序是將車輛系統從兩個空調維修口抽真空，從而讓R-134a的回收效果z大化，并進行至少20分鐘的深度抽真空才能以完成整個過程。加入足量Koura推薦的維修程序油（Shrieve Zerol HD46），相當于在回收程序中被清除油的數量，再加上15毫升（0.50盎司）。

R-456A（與R-134a系統添加劑量相同）制冷劑充注完成后，啟動發動機并打開空調，制冷循環工作，確認冷卻效果是否相近或優于R-134a系統。然后關閉空調，斷開管路，重新安裝閥蓋。

Seeton表示，正在準備將R-456A列入 “SNA”（美國環保局的重大新替代政策），用于非臭氧消耗性汽車替代制冷劑，預計將在2022年底前提交申請。