周子成

1 引 言

1977年中国汽车产量为134万辆,2007年达到888万辆,2010年达到1826.47万辆,其中乘用车1375.78万辆,远远超过美国,居世界第一位。

目前,不论是在我国还是在外国,几乎每辆乘用车都安装有空调器。汽车空调制冷剂泄漏到大气,使环境大气中CO2含量增大,同时,汽车空调消耗燃油变成排气所排放的CO2也相当可观,这些都造成大气中的温室效应,使全球气侯变暖。

由于R12在全世界范围内早已被禁止使用于汽车空调,目前极大多数汽车空调中使用的制冷剂是R134a,它的GWP是1300,排放到大气中对环境产生相当大的温室效应。

图1表示全世界累计生产和释放到大气中的R134a的当量CO2值,按照这个趋势,如果R134a继续使用下去,未来大气中的当量CO2排放量将随着年代的增加呈抛物线上升。欧盟指令2006/40/EC规定,从2011年1月1日开始,GWP高于150的制冷剂被禁止在欧洲新生产的车型中使用。因此,限制和取代R134a在汽车空调中的使用已成为世界各汽车制造业和制冷行业共同的迫切任务。

CO2被认为是一种在汽车空调中替代R134a的理想制冷剂。它是一种自然制冷剂,不燃,无毒,无已知的致癌、致突变或其他有毒的危害影响,对环境产生的温室效应很小,GWP只有1,即只有R134a的1300分之一。

早在1990年,挪威科学家劳伦曾教授提出了CO2跨临界循环并获得了专利,且与同事合作在他的研究所研制出CO2汽车空调样机。劳伦曾与佩特森于1992年首次发表了二氧化碳应用于汽车空调上的实验数据和实验室样机系统,表明它与当时流行的R12汽车空调系统相比,COP有优势。……