全氯氟烃(CFCs)和溴氟烃(哈龙)在国民经济中占有重要位置,广泛应用于制冷、空调、发泡、清洗、消防、气雾剂等行业,但由于其对大气臭氧层有破坏作用,被列为消耗臭氧层物质,成为被逐步淘汰并最终禁止使用的对象。所以ODS替代品这一新兴行业应运而生,并迅速发展。 

1.国际发展动向 
经过约20年的研究开发与应用研究,对CFCs和哈龙替代品品种的认识渐趋一致。CFCs替代品主要有两大类:氟烃(HFC)、含氢氯氟烃(HCFC)和碳氢化合物,以前者为主。哈龙替代品主要为氟烃和干粉。 
按品种划分,属于业已商品化,建成工业生产装置的HFC及HCFC类有:HFC-23、HFC-32、HFC-125、HFC-134a、HFC-143a、HFC-152a、HCFC-123、HCFC-124、HCFC-141b、HCFC-142b、HCFC-225ca等品种;属于碳氢化合物的有:丙烷、丁烷、异丁烷、环戊烷、二甲醚等。上述ODS替代品或单独使用,或组成混合物使用。 
对于上述品种,已经完成了物性、安全性、环境兼容性的试验和评价;毒性试验则完成了急性、亚慢性及慢性试验。应用技术以及材料相容性经过长时间的考察,有的品种如HFC-134a 用于冰箱内经过十几年的整机运转考察,已经获得成功。制备技术已完善,技术水平和产品质量达到很高水平,如ICI公司制备HFC-134a的催化剂寿命达到12个月,已经完成了工业化。据不完全统计,截止到目前为止,各个品种的装置能力为:HFC-32为13000t/a,HFC-125为23000t/a,HFC-134a为194000t/a,HFC-143a为17750t/a,HFC-152a为34500t/a,HCFC-123/HCFC-124为76000t/a,HCFC-141b/HCFC-142b为196250t/a,HFC-227ea为6000t/a,合计已达54万t/a。 
世界上CFCs和哈龙年装置生产能力高峰时曾达到100余万吨,而作为ODS替代品的氟烃的装置生产能力已超过54万t/a,这表明HFC及HCFC类物质为当前主要的ODS替代品。 
HCFC类产品目前作为过渡替代品使用,其对大气臭氧层的消耗潜能值虽远低于CFCs和哈龙,但不是零。因此,最终也将被禁止使用。对于发展中国家其禁止使用的最后期限为2040年。目前HCFC类产品被替代的步伐正在加快。其中,HCFC-22及HCFC-141b这两个品种首当其冲。西欧有的国家准备在2000年1月1日禁止使用HCFC-22;发达国家准备在2030年禁止使用HCFC。目前,HCFC-22的替代产品已基本确定,主要为407C(HFC-125/HFC-32/HFC-134a混合物)和410A(HFC-125/HFC-32混合物),替代技术也已解决,配套设备陆续投放市场。HCFC-141b的替代品仍未完全确定,HFC-245fa、HFC-365mfc作为候选品种,进行了大量的应用试验,应用技术已有突破,但制备工艺仍在研究开发中,产品生产工业化过程尚未完成。 
碳氢化合物作为ODS替代品得到发展,无论在冰箱、空调还是气雾剂领域,均进行了详尽研究,尤其是在气雾剂领域,在西欧得到较为普遍的应用,然而,在美国碳氢化合物作为气雾剂里的推进剂正在受到限制,即所谓二次革命。1998年9月,美国环保局已经制定了气雾剂产品挥发性有机物排放的国家标准,对各个种类气雾剂产品中的碳氢化合物的最高含量作了明确规定,这一规定的实施使HFC-152a作为气雾剂里推进剂的用量大增。 
HFC类产品作为ODS替代品的地位受到挑战,因为HFC类产品中有的品种GWP值很高,如八氟环丁烷GWP为8700,HFC-23的GWP值为11700(CO2为1)。在《京都议定书》中,将HFC列为限制排放的气体。于是,主张使用碳氢化合物作为ODS替代品为一派,主张使用HFC作为ODS替代品为另一派,两个流派互相争论,互相指出对方的缺点和弱点。TEWI和VOC就是HFC派反击碳氢化合物派的两种手段。TEWI是综合全球变暖系数的英文缩写,TEWI = GWP × M + α×β,其中,M为释放量的百分数,β为能耗,按照该公式,TEWI大小与制冷剂本身GWP关系很小(?4%),与能耗β关系很大(?96%)。德国苏威公司比较了HFC-410A和HC-290作为空调器的制冷剂时的TEWI,其中HFC-410A为95,HC-290为90(直冷)和109(间冷)。HFC类产品光雾效应值均小,HFC-134a为0.2,HFC-143a为0.1,HFC-152a为4.8。两派争论仍在继续,其结果将对ODS替代品品种的选择产生影响。目前,含氟醚类产品的开发和研究在发展,其与HFC的主要环境性能差异在于GWP值较低,能否成为较理想的ODS替代品,值得关注。 
2.我国ODS替代品现状及发展动向 
我国对自主开发ODS替代品生产技术很重视,1991年刚刚在修改后的《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》上签字,就立即将ODS替代品的制备研究列入国家计划,并明确要求要有我国自己技术特色。先后列为国家和部、省级科研项目的替代品品种有:HFC-134a、HFC-152a、HFC-32、HFC-143a、HFC-125、HFC-227ea、HFC-236fa、HFC-245fa、HCFC-123、HCFC-124、HCFC-141b、HCFC-142b、二甲醚、HC-290、HC-600a(异丁烷)、环戊烷、ABC干粉等,几乎包揽了国际上比较认同的ODS替代品的主要品种。此外,还有不少具有我国特色的混合制冷剂品种,如HFC-152a/HCFC-22、HFC-152a/HFC-32、HFC-143 a/HCFC-22等。获得了约20项国家发明专利。目前替代品的装置能力均不大,除HCFC-141b、HFC-152a、二甲醚、环戊烷达到年产千吨外,其余多数尚处于百吨级中试,有的尚处于小试阶段。 
我国对ODS替代品的应用技术研究很重视。先后安排多项国家和部省级科研项目,有关企业推广应用这些技术的积极性也很高,几个主要领域均已掌握替代技术。以精制液化石油气作为推进剂的技术全面推广,为我国政府宣布从1998年起气雾剂行业全部淘汰CFCs奠定了基础;中央空调以HCFC-123、HFC-134a替代CFC-11、CFC-12;冰箱和冷柜以HFC-152a/HCFC-22、HC-600a、HFC-134a替代CFC-12,以HCFC-141b、环戊烷替代CFC-11;冷藏箱以HCFC-22、HCFC-22/HFC-143a替代R502;汽车空调以HFC-134a替代CFC-12;聚烯烃发泡以碳氢化合物、HCFC-142b、HCFC-142b/HCFC-22替代CFC-12、CFC-114;仪表清洗以HCFC-141b替代CFC-113;消防以HFC-227ea、ABC干粉替代哈龙1301、哈龙1211等替代技术均已掌握。正在建立示范线进行推广。 
可以预期,我国ODS替代品产业将进入一个高速发展时期,其发展动向,受下述因素影响: 

(1)由于国际上发达国家已于1996年1月1日基本停止了CFCs和哈龙的生产和消费,我国已一跃成为世界上最大的CFCs和哈龙生产国和消费国之一。1998年,全世界的CFCs年总产量约为8万吨,而我国的CFCs年总产量就有5万吨,这更加引起国际社会的关注。目前,多边基金已相继批准了《中国消防行业哈龙整体淘汰计划》、《中国汽车空调行业ODS整体淘汰计划》和《中国化工行业CFCs生产整体淘汰计划》,向我国提供了资金和技术援助,加快我国CFCs和哈龙的淘汰进程,促进ODS替代品的消费。为保证CFCs和哈龙行业总体淘汰计划的顺利实施,我国已对CFCs和哈龙行业实施生产配额许可证制度,严格规定各有关企业的生产配额,其中1999年已将CFCs生产总量减少5000t,以后逐年减少配额总量。 
(2)ODS替代品的应用技术日趋成熟,拓展了应用领域,增加了ODS替代品的消费量。如冰箱、冷柜使用HFC-134a、异丁烷、HFC-152a/HCFC-22作制冷剂;使用HCFC-141b和环戊烷作发泡剂的技术;采用丁烷、HCFC-142b和HCFC-142b/HCFC-22作为聚烯烃发泡剂;采用HCFC-123和HFC-134a作为中央空调的制冷剂;采用精制液化石油气和二甲醚作为气雾剂推进剂等等。 
(3)随着我国国民经济的持续快速增长,我国ODS替代品生产和相关应用行业的国际竞争实力也将迅速增强,将有越来越多的ODS替代品及含替代品的整机出口。这将促使CFCs和哈龙的替代品出口量迅速增加,从而促使CFCs和哈龙替代品的销售数量迅速增加。目前,我国某些ODS替代品如HCFC-141b、HFC-152a、HFC-227ea、HFC-32、HCFC-123、HFC-143a、HFC-125等,出口数量均超过国内销售量。 
上述几个因素的共同影响,将促使我国ODS替代品产业的快速发展。据预测,我国ODS替代品的生产量,1999年为82710t,2005年为131460t,2010年为210702t。