制冷剂替代的话题已经延续了几十年，一直是空调行业和国家关注的焦点。制冷行业的发展历史同样伴随着制冷剂的替代与延续，而这又与两个议定书(即《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》和《京都议定书》)密不可分。而在制冷剂的实际应用中，又主要与两个数值odp(消耗臭氧潜能值)和gwp(全球变暖潜能值)有关。目前而言，由于之前臭氧层空洞的问题在制冷剂替代中odp为零已经基本达成共识，而由于全球变暖的趋势变化，对新冷媒的要求是gwp尽可能要低。
1987年国际社会签订的《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》，规定了cfcs物质的生产和消费，以后历次缔约方会议不断地进行调整和修正，扩大了范围，将hcfcs也纳入淘汰行列。2007年《蒙特利尔议定书》第19届大会上，又一致通过了加速淘汰hcfcs制冷剂的进程：对于第5(1)条款国家，2013年将hcfcs制冷剂的消费和生产水平冻结在基线水平，削减进度为：2015年削减10%，2020年削减35%，2025年削减67.5%，2030年完全淘汰但保留2.5%的维修量。中国作为签约国，必须履行规定，从2013年开始，逐年消减hcfcs的产量，年消减率5%-6.5%。
1997年签订的《京都议定书》，是人类历史上首次以法规的形式限制温室气体的排放，但直到2005年2月16日满足“占全球温室气体排放量55%以上的至少55个国家批准”的条件后才正式生效。随着温室气体减排成为法律条文，高gwp的制冷剂必将越来越受到关注并纳入淘汰的行列。2009年12月7日举行的哥本哈根气候变化峰会，是国际社会关于到2020年前各国温室气体减排问题的新一轮磋商，这也必将对合成制冷剂的限制使用提出新的要求。因此，即便是目前被广泛使用的hfcs制冷剂也只能作为暂时的过渡性替代物，在未来被淘汰不可避免，新冷媒同样是过渡性替代物，目前还没有达成共识的理想制冷剂出现，环保专家的意见是人类最终的制冷剂还是应该回归到自然工质。
当前在全球范围内尚未找到完全理性的替代制冷剂和完美的解决方案。国际上不同国家和地区对于未来替代技术的选择方面还存在巨大的分歧和争议，这些也为中国空调制冷行业hcfcs的加速淘汰、氢氟烃(hfcs)的逐步削减带来了更多的困难和障碍。
同时，由于hfcs具有高gwp值，随着全球ods淘汰进程取得阶段性成果，减少温室气体的排放，减缓全球变暖成为制冷剂替代进程中又一个新课题。hfcs中常用的r134a、r410a、r407c和r404a等都属于《京都议定书》所列明的应实施减排的六大类温室气体之一。因此目前普遍使用的制冷剂hfcs成为减排的重要对象，也将逐步缩减使用，未来几年也将面临环境公约下再次淘汰的问题，因此它可能只能作为中短期过渡性体替代品，对于企业而言，二次替代将导致资金的重复投入。
对于中国空调制冷行业而言，目前较普遍的hcfc替代品hfcs，其中r410a不含任何破坏臭氧层的物质，其odp值为零，制冷量也有显著提高。但是其最大的问题在于具有较高的gwp值，即排放容易导致变暖。目前，r410a制冷剂被广泛应用于氟系统产品如多联机、空气源热泵、模块机等，可选择的替代新冷媒主要有r452b、r32、co2制冷剂等。
国际制冷剂巨头公司霍尼韦尔、科慕(原杜邦)等也加快了对于新冷媒的研制和推广。2017年5月，科慕公司宣布，美的集团选用欧特昂xl55(r452b)低全球变暖潜值(gwp)制冷剂，替代r410a，成为美的中央空调销往北美的单元机产品的制冷剂。和r410a相比，欧特昂xl55制冷剂的产品性能得以提高，gwp更是降低超过65%。欧特昂xl55产品ashere分级为2l，属于轻微可燃，在r410a替代产品中可燃型最低。这些特性，尤其与r410a设备的设计兼容性，使欧特昂xl55制冷剂相较其他低gwp产品具有明显优势。
在冷水机组市场，新冷媒的替代则是已经在进行之中。由于冷水机组性能的不同，制冷剂的可替代物较多，科慕公司和霍尼韦尔公司对此均有诸多品类的新冷媒销售。其中，科慕旗下欧特昂的所有产品均是hfos物质，包括opteon xp10(r513a)、opteon xp40(r449a)、opteon yf(hfo-1234yf)、opteon 1100(hfo-1336mzzz)。霍尼韦尔针对商用及运输冷冻、离心式冷水机组、冷水机组及热泵系统、内藏式系统及贩卖机、汽车空调等领域推出的替代r134a的solstice zd(hfo-1233zd)和solstice ze(hfo-1233ze)也均是hfos制冷剂。此外，中国制冷剂企业巨化公司和霍尼韦尔合作推出hfo-1234yf，巨化将在中国为霍尼韦尔生产solstice yf制冷剂，霍尼韦尔则负责将产品推广并销售给美国和欧洲市场的客户。
以霍尼韦尔旗下solstice品牌氢氟烯烃(hfo)系列产品hfo-1234ze为例，作为新一代材料，hfo-1234ze不破坏臭氧层且不可燃(按照astm e681和iso 10156:2010标准进行测试)，并且具有超低的全球变暖潜值(小于1)。它还被美国环境署 (epa) 和加州空气资源委员会 (carb) 认定为非挥发性有机化合物。在气雾剂应用和包括挤塑聚苯板及聚氨酯泡沫在内的隔热泡沫中，hfo-1234ze是替代hfc-134a(gwp值为1300)和hfc-152a(可燃，gwp值为138)的理想材料。对于大型固定式和商用制冷应用，它也是用来替代hfc-134a的绝佳选择。相较于其它低全球变暖潜值制冷剂，霍尼韦尔hfo-1234ze还具有高能效的优点。
在中国市场，已经有外资企业针对环保新冷媒开发出新型制冷机组，新冷媒制冷机组产品主要集中在离心机领域。开利空调是最早推出新冷媒制冷机组产品的企业之一，开利aquaedge鼎酷19dv双级离心机就采用了环保新冷媒r1233zd(e)，由于r1233zd(e)制冷剂的低全球变暖潜能(gwp，1.34)，将助力开利空调实现其可持续发展目标。荏原则在rtbf离心机上使用了245fa工质的制冷剂，是行业较早使用新制冷剂的企业，该产品也成为了行业中为数不多的能够接受订单的产品。同样，在2017年4月举行的中国制冷展上，顿汉布什推出了使用科慕公司欧特昂xp10(r-513a)低全球变暖潜值(gwp)制冷剂的dclcg系列高速直连变频离心式冷水机组，取代之前使用的hfc-134a制冷剂。与hfc-134a相比，欧特昂xp10制冷剂的产品特性与性能得以保持，而gwp降幅超过55%。这些特性，尤其是不可燃性和与r-134a设备的设计兼容性，使欧特昂xp10制冷剂相较其他低gwp产品具有明显优势。
与此同时，作为主机企业与制冷剂企业之间的桥梁，压缩机企业对于新冷媒的替代也做了很多的工作。未来，基于相关国际决议，减少并逐步停止使用氟利昂制冷剂，制冷剂的gwp值将持续降低，而能效要求(meps最低能效标准)将不断提高。诸如丹佛斯这样的压缩机企业正积极开发可适用于低gwp制冷剂的产品，无论该制冷剂属于自然工质亦或合成制冷剂，在保持系统效率、成本和安全的前提下，以务实的态度积极致力于研发替代制冷剂的相应解决方案。
为满足行业对能效和制冷剂选择方案的新要求，丹佛斯重磅推出低gwp值制冷剂手册《节省资金并为第四代制冷剂过渡替换做好准备》，针对在制冷和空调系统内应用的低gwp合成及自然制冷剂，提供完善的产品系列及解决方案，为客户使用更环保制冷剂的最佳转换方式给出建议，从而保障客户实现平稳的过渡。
此外，行业内还有一种观点是走欧洲主张的自然工质替代路线，如应用越来越广泛的r290和co2。碳氢化合物是自然界本身就存在的物质，与自然界有很好的亲和性，不会破坏生态圈的平衡，零odp，极低的gwp值也不会对环境产生危害。从长远来来看，非自然工质排放到生态圈中必然会破坏平衡，带来一系列链式反应，对环境产生影响，包括当前已经看得到的危害和潜在的会在将来显现出的破坏力。但是，无论如何，新冷媒替代的大幕已经拉开，在没有统一的标准出台之前，提前抢占市场无疑将占得先机。(杨帆)