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中国战略性新兴产业研究与发展-制冷空调 (2018).pdf

中国战略性新兴产业研究

中国战略性新兴产业研究与发展

制冷空调技术自问世以来，便在各项生产、生活中发挥着越来越重要的作用。 在我国，特别是改革开放以来，我国经济迅猛发展，连续多年保持较高的发展速 度，目前已成为世界第二大经济体。其中，制冷空调行业在我国国民经济中占有 重要地位，制冷空调技术被广泛应用于关乎国计民生的各个领域。从航天、生物 医药等高技术产业的高端领域到衣食住行等百姓生活，都能够找到制冷空调技术 的用武之地。进入21世纪以来，节能环保已成为国家可持续发展战略的重要途径 制冷空调行业的发展与创新对于我国节能环保事业也发挥着越来越显著的作用。 本章将围绕前面提到的“高端应用”“人民生活”和“节能环保”，分别 从这三个方面阐述制冷空调行业在我国国民经济中的重要地位。

高端应用包括航空航天、生物医药、核技术等高技术领域。这类高技术领域 的发展水平，直接反映了一个国家的综合国力水平，是国家政治经济地位、社会 生活、甚至是国家安全的重要保障。自新中国成立以来，我国在各项高技术领域 取得了举世瞩目的成就，制冷空调技术在上述高端应用中发挥着重要作用。

GB 5312-85 船舶用碳钢无缝钢管中国战略性新兴产业研究与发展

场强高、功耗小（磁体基本无功耗）、磁场均匀稳定和系统信噪比高等优点，近 年来发展迅速。而这种设备正是通过向浸在低温液态工质（比如液氮）中的合金 通电流产生机器运转所需要的磁场。 （3）洁净空调技术在药品生产车间和医院手术室，都需要制冷空调系统 为其提供稳定、洁净的空气热湿环境，以满足对生产和手术过程中避免污染药剂 和病菌感染的发生。 洁净厂房是空气中悬浮粒子受控的生产空间。它的设计、建造和使用应尽量 减少室内诱入、产生带菌粒子。室内其他有关参数，如温度、相对湿度、压力等 也按要求进行控制。洁净厂房设计的重要性在于生产有特殊要求（无菌环境、温 度、湿度、压力有特殊要求的环境等）的产品时，如果生产环境不能满足洁净厂 房的设计要求，所生产出来的产品将无法满足产品的质量要求。 医院手术室对空气洁净度的要求非常高，即使是一般的医院手术室净化工程 也需要使用粗效过滤器和亚高效过滤器；而一些特殊的情况，如隔离室、特定的 测试和护理区域则需要使用高效过滤器。高洁净等级的手术室可显著降低医院内 的感染率，尤其是手术和烧伤的感染率，为手术的成功提供了重要保障

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1.1.4 化工、材料

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核电是利用核燃料的核裂变反应所释放的核能来发电。核电是高效能源， 消耗资源少，相对于火电站利用化石燃料燃烧释放化学能来发电，核能要比化学 能大得多，所以，核电站所消耗的核燃料比同样功率的火电厂所消耗的化石燃料 少得多。从我国当前核电形势来看，2020年的投运核电装机容量目标从4000万 xW增至5800万kW，在建机组装机从1800万kW增至3000万kW以上。原 定的4000万kW的投运机组装机容量则提前5年调整为“十二五”核电发展规 划中投运机组容量目标，在建机组容量，目标定为2000万kW，为我国能源结 构调整和能源安全提供重要支撑。 大型空调冷水机组是核电站重要的辅机设备之一，主要用于核电站内控制房 的空调系统、动力房的通风系统和电缆散热的通风系统。在设计和配置冷水机组 时，必须考虑核电站冷水机组的特殊要求，即除了对机组中各主要设备提出安全、 质保和地震等级要求外，还必须考虑对周围环境的要求、安装和维护条件、控制 和保护装置以及对冷水机组主要技术特性的要求

随着我国经济的发展，人民生活水平得到显著提高，生活质量大幅改善，在 这其中，制冷空调技术已经渗透到了百姓生活“衣、食、住、行”的各个方面， 发挥着重要作用：在住宅中提供舒适、便利生活条件的空调、冰箱等家用电器； 外出购物、娱乐以及乘坐汽车、高铁、飞机等交通工具时，由空调系统提供的舒 适环境；进行冰雪运动时由制冰、造雪设备提供的冰雪条件；生鲜食品在储藏和 云输中的冷冻、冷藏设备；以及在纺织、制造等工业产品的生产过程中的各项由 空调制冷系统提供的生产保障手段等，

（1）空调我国地域辽阔，气候多样，受室外气温的影响，室内的热环境 注往难以满足人体热舒适要求。房间空调器通过制冷循环对室内空气进行冷热处 理，能够有效改善室内热环境条件。自1963年在上海研发出我国第一台窗式空 周器至今，我国房间空调器已有五十多年的发展历史。随着经济生活水平的提高 以及室内热舒适理念的普及，我国居民对空调器的需求日益增长，空调器现已成 为我国普通家庭的必需品之

成镇、农村居民家庭平均每百户空调器

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国城镇、农村居民家庭平均每百户冰箱

随着我国城市规模的迅速发展，越来越多的城市出现了大型商业建筑，也 调制冷系统带来了较大的需求

（1）商场舒适性空调随着我国人民生活水平的不断提高，购买力增强， 商业建筑建设规模越来越大，并且向多元化方向发展，如百货商场、超级市场 商城、购物中心、地下商业街等，新建的大中型商业建筑纷纷安装了空调系统， 以提高商场的档次，吸引更多的顾客。 商业建筑的空调方式大致分为集中方式和局部方式。集中方式目前在大型商 业建筑中应用较广泛，为集中式空调系统提供冷源的多为大型冷水制冷机组；局 部方式在小型商业建筑和改造建筑中使用最广，主要采用自带压缩制冷冷源的分 体空调和柜式空调机。 （2）冷冻、冷藏保鲜目前市场上的保鲜冷柜可以分为风冷敲开式保鲜冷 柜和直冷玻璃式保鲜冷柜，其作用是通过降低温度，让保鲜冷柜内部的细菌减 慢活动速度，起到延长食品保质期作用的。自前市场上出现最多的是熟食保鲜冷 柜、鲜肉保鲜冷柜、酸奶保鲜冷柜以及净菜保鲜冷柜。 冷库主要作用是对食品、乳制品、肉类、水产、禽类、果蔬、冷饮、花卉、 绿植、茶叶和药品等的恒温贮藏。冷库实际上是一种低温联合起来的冷气设备， 冷库（冷藏库）也属于制冷设备的一种。与冰箱相比较，其制冷面积要大很多。 般冷库多由制冷机制冷，利用汽化温度很低的液体（氨或氟利昂）作为冷却剂： 更其在低压和机械控制的条件下蒸发，吸收贮藏库内的热量，从而达到冷却降温 的目的。

（1）体育场馆中的通风空调随看体育事业的逢勃发展，我国体育场馆建 没进入了一个飞速发展的时期。体育场馆的高速建设，为我国建筑行业，特别是 空调行业提出了更高的要求。一座现代化的体育馆，不但要建筑形状美观大方， 各种体育设施齐备完善，而且还要营造良好的室内人工环境。通过保证比赛项目 所要求的温度、湿度、风速，为运动员创造佳绩提供条件。同时要为观众提供 个舒适卫生的观赏环境。这就要求对观众席提供适合的空气参数（包括温度、湿 度、风速、新风量、洁净和噪声标准等）。这些参数均需要通过空调制冷系统加 以实现，而体育场馆空调系统的合理设置，不仅决定了观众区和比赛区的热湿条 牛能否满足要求，而且直接关系到体育建筑的使用能耗，因而对于体育场馆的功 能至关重要。 （2）滑冰场中的制冷空调非天然的室内滑冰场的场地冰面通常需要由制 冷系统完成。此外，滑冰场内的空调设备除了要满足常规的舒适性冷热需求外，

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汽车空调的发展正是其中不可或缺的组成部分

我国汽车空调产业起步较晚，20世纪80年代中后期才引进了第一条生产线， 90年代后逐步形成规模，到目前为止，我国已基本形成了门类齐全，且大、中、 小配套的汽车空调生产体系，不仅能完全满足我国汽车工业生产发展的需要，而 且还有部分企业已具备了进入国际市场的能力。然而，尽管我国汽车空调市场潜 力巨大，汽车空调产业发展速度很快，但是也面临严峻的挑战。在成本方面，全 球原料价格上涨给行业带来巨大的成本压力；在产品方面，货车及一些专用车的 空调生产较少，还不能满足市场需求：在技术方面，低碳、节能、环保的发展大 趋势也给行业提出了新的挑战。目前我国车用空调系统生产基本上仍是处于引进 技术与开发、研究并举的阶段。据专家估计，我国汽车空调产业与国外同行业相 比，落后15年左右，我国汽车空调系统自主研究开发还需要更加努力。 （2）高铁20世纪60年代以来，高速铁路在世界发达国家崛起，铁路发展 进入了一个斩新阶段。我国的空调列车也在向着高速化和舒适化方向发展，近十 几年取得了巨大的进步。1994年12月，广州至深圳开通了速度为160km/h的广 深铁路，是全国首条准高速铁路，标志着我国铁路高速化的起点。2007年4月 18日，铁道部实施全国铁路第六次大面积提速，同时大量开行时速200km/h及 以上的“和谐号”动车组列车，我国铁路由此全面跨入高速时代。预计到2020年， 我国铁路运营里程达12万km，其中时速200km/h及以上的高速客运专线1.8万 Km以上。2010年12月3日，“和谐号”高速列车在京沪高速铁路先导段运行 试验中，最高时速达486.1km/h，创世界运营铁路试验最高时速纪录。2014年7 月1日，全国铁路运行图迎来2007年以来的最大调整，其中动车组列车占旅客

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础行业在我国发展迅速，至2020年，预计全行业运输量年均增长12.2%，全国 人均乘机次数达到0.5次，通用航空业务实现年均增长19%。航空需求的高速增 长使各地的地方政府大力发展机场建设，如今，省会城市扩建航站楼面积均在 50万m²以上，其他干线机场扩建及新建的面积也超过50万m²。由于机场航站 楼聚集大量旅客，进行各种活动，运行各种设备，使其成为机场能耗的主要场所。 众所周知，我国火车站人员流动性非常强，尤其是在春运期间更是人满为患， 候车厅人口密度大，室内空气品质以及热舒适性无法保障，甚至为疾病的传播埋 下了隐患。从目前我国的交通发展来看，火车依然是人们长途外出的首选交通工 具，因此，火车站候车厅空调系统的发展至关重要。 机场航站楼和火车站一般具有空间体积大（体积>10000m）、层高较高（层 高>5m）、围护结构传热量大，人员、灯光密集的特点。建筑特点决定了机场 航站楼和火车站的空调系统具有空调负荷大、热舒适环境难以保障等诸多特性。 因此，在机场航站楼和火车站中的空调系统起着至关重要的作用，尤其是在提倡 节能减排的今天。

中国是世界文明古国之一，有着悠久的历史和大量的珍贵文物。为了更好地 保存文物，开发、利用其中蕴藏的信息资源，必须保护好以物质形态形式存在的 各种文化遗存，使其能长久地为人类文明发展服务。文物保护包含控制文物保存 环境、人为制止文物损害和人为修复损害文物三层含义，其中首要的就是控制环 境，使由于环境因素作用使文物材料老化变质的速度降低。防止或减缓各种有害 因素的损害，研究开创造各类文物保存的最佳条件，通过对环境的监测与控制： 延长文物寿命，是文物保护的先决条件和必由之路。按照文物控制环境的范围， 主要有博物馆和文物陈列柜。 截至2014年年底，全国博物馆总数达到了4510家，比2013年度增加了 345家，继续保持高速增长态势。在博物馆的环境中，温度和湿度是直接影响甚 至决定文物一切物理、化学、生物作用的两个基本条件。因此，高精度的恒温恒 湿空调系统已成为博物馆的必备设备之一。恒温恒湿空调系统需要对温度和湿度 同时进行控制，使室内温湿度均达到规定要求。 文物陈列柜的作用是保护和展示，其环境控制包括温度、湿度、光照、有害气 体和有害生物等方面。在陈列柜微环境控制方面有许多成功的案例，如故宫博物院 的镇馆之宝《清明上河图》控制系统由温度控制、湿度控制、照明紫外线控制和蓄

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热系统等8个高科技文物陈列柜系统组成。该陈列柜可在博物馆供电时依靠中央空 周系统（热泵）控制温度，在夜间闭馆期间使用相变蓄热材料维持柜内的温度。博 物馆作为保护展示性公共建筑，远比一般的民用建筑和工业建筑复杂，也不同于图 书馆、档案馆等公共建筑。博物馆的空调制冷系统，除了要考虑参观人员和办公人 员的舒适性要求外，更要满足文物保护的环境要求，因而显得尤为重要

2.6与人民生活相关的工、农

（1）食品加工与冷链物流我国是农业大国，同时也是食品工业大国。截 至2014年，我国食品工业总产值已超过12万亿元，同比增长约20%，是工业大 类中保持最快增速的板块，也成了我国经济的支柱产业之一。其中，食品加工业 也在过去十年间发生了翻天覆地的变化，增速明显。食品行业的快速发展给相关 制冷设备带来积极影响。除政策支持外，我国经济转型明显，人口结构变化大， 城镇化率的提高带动了居民消费能力，也加强了民众对食品安全的重视。民众对 食品消费量的不断提高，对冷链物流提出了更高的要求。冷链物流不但要保证食 品的低温快速流通，而且在注重节能环保的前提下也要保证食品贮藏安全，尤其 是对冷鲜产品的低温运输。 同时，农超对接和大型商场、超市的市场规模逐渐扩大也刺激了冷库需求。 无论是城市内的大型冷冻冷藏物流库，还是产品生产源头的果农、菜农、渔民、 肉农或大型食品加工企业，都对冷库有着旺盛的需求。另外，随着食品安全标 的不断提高，大型食品相关企业纷纷考虑对老旧冷库进行翻新和升级，这也大大 地促进了制冷设备市场的发展。作为我国制冷设备最重要也是最被普遍应用的食 品加工生产行业，上下游参与者在未来市场中将面对巨大的挑战与机遇 2013年，我国肉类产量共8535万t，较上年增长1.76%；禽蛋产量共2876 万t，较上年增长0.1%；水产品产量共6172万t，较上年增长4.47%；水果产量 共25093万t，较上年增长4.31%。我国蔬菜水果的产销量均位居世界第一，但 又有不高于17%的蔬菜采取了冷链物流运输，剩余部分由于缺失预冷和冷链运 输，销售、腐损率极高。随着城市生活节奏的逐渐加快，人民对速冻食品及快餐 食品的需求量急剧增加。自20世纪90年代初，我国速冻食品就一直经历着以平 均20%的两位数增长。随着市场对冷链物流服务的需求逐年增多，如何提供足 够多的物流吞吐量和如何提高物流运输效率成了市场对行业竞争企业及各地政府 的两大挑战。 我国的易腐食品冷链物流配送率远不及发达国家。从平均值来看，发达国家

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艺上，属于工艺制冷需求；另外，在各类操作间和操作库中，为了保证原材料的 新鲜度和一些化学性质要求，制冷设备也提供了生产建筑和生产车间降温的冷需 求。在这两大方向上，制冷设备为我国饮品行业保驾护航，也为人们喜爱的各类 次品在生产过程中提供了必备的环境。例如，乳酸菌生产和啤酒麦芽汗冷却、发 酵降温等，许多环节都必须有制冷设备的参与。 综上，我国制冷设备在工业领域应用广泛，所需产品各不相同。从整体式的 制冷机组通过不同方式供冷，到具体的工业制冰机产品、超低温速冻机产品和高 精度冷冻冷藏车体，制冷设备已经深入到我国工业生产和各行业工艺流程的方方 面面。随着制冷技术的不断突破，制冷设备不断升级，我国工业领域用冷需求 定会得到良好发展

我国工业总产值已经跌居世界前列，由于制冷空调行业在各类产业中均具有 较大的贡献，因而，制冷空调系统与设备的能耗也相应地占有较大的比重。当前 “节能环保”已成为国家可持续发展战略的重要途径，制冷空调技术在节能减排 方面既面临着挑战，同时也具有较大的潜力，制冷空调行业的创新与发展也对我 国节能环保事业发挥着巨大的作用

制冷空调技术在我国早期主要应用于纺织工业，为维持棉线生产中的温湿度 要求，采用制冷空调技术营造恒温恒湿的生产环境。随着时代的发展，各生产行 业的工艺生产环境的要求提高，很多生产环境要求较高的洁净度，如手表齿轮等 精密部件生产、电子元器件生产、高级别动物房等，此类工艺生产流程过程中需 要制冷空调系统大量处理新风，导致空调系统冷热抵消严重且风机输配能耗大。 随着产业转型和对工艺生产环境质量要求的不断提高，工业生产的能源浪费现象 日益突出，大力开展工业生产环境的节能减排工作至关重要，特别是同时处理温 湿度与洁净度的场合在使用过程中要优化流程，降低能耗并进一步减少污染物的 排放

建筑业在国民经济各行业中所占比重仅次于工业和农业，是国民经济的重 质生产部门，制冷空调已渗入建筑领域的方方面面。家庭、办公室的房间空 等局部空调设备，大型建筑、公共场所使用的集中空调系统，以及特殊文物

藏建筑的空气调节装置，都离不开制冷空调；体育、游乐场所采用的制冷技术除 提供空气调节外，还用于建造人工冰场等工艺过程；在建筑工程领域，无论在大 型混凝土浇筑过程中还是在混凝土搅拌过程中，都需要制冷设备提供足够冷量稀 释凝固过程中所释放出来的巨大热量，以确保固化反应的顺利进行。制冷空调技 术在建筑领域内的应用主要还在于营造舒适的室内环境。近年来，我国每年新增 建筑总量约20亿m，建筑能源消耗占到社会能源消耗总量的20%左右，建筑节 能已成为全社会重点节能领域。而制冷空调技术在建筑领域应用普遍，据2011 年数据统计，我国城镇住宅能耗（不含北方采暖）为1.53亿t标准煤，占建筑总 能耗的22.3%，其中制冷空调系统能耗占比18.7%；公共建筑（学校、商店、酒店、 医院等建筑）能耗为1.71亿t标准煤，占建筑总能耗的24.8%。公共建筑空调系 统能耗构成较为复杂，仅以北京市办公建筑能耗调查数据为例，制冷空调系统能 毛约占17.7%～37.5%。在不影响室内环境营造质量的前提下，降低建筑中制冷 空调系统的能耗迫在眉睫。

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总里程达2539km，几乎达到美国地铁里程总和的两倍。预期到2020年，将有 40个城市建设地铁，总规划里程达7000km。伴随如此大规模的地铁系统而来的 是为保障地铁环境的制冷空调系统的能耗显著增加，在地铁能耗的构成中，通风 空调系统的能耗所占比例为31%，如何降低地铁的制冷空调能耗已成为需要解决 的重要问题。此外，随着交通服务质量的提升，越来越多的高品质、多功能火车 侯车厅、机场航站楼等高大建筑服务于人们的日常生活，此类建筑为空间大、高 度高、规模宏大、系统繁多、功能复杂、设施完善、技术先进的重要交通建筑类 型。该类建筑需要全天运行，由于客流量大，导致持续运行制冷空调系统的能耗 巨大，已成为耗能的重要环节

1.3.5制冷剂导致臭氧层破坏和温室效应

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目前，我国已发展成为全球第二大制冷空调设备的消费市场和第一大生产国，制 冷空调行业已成为我国装备工业的有生力量和国民经济中的重要组成部分。据中 国制冷空调工业协会统计，我国制冷空调行业2013年累计实现工业总产值超过 5600亿元。结合国家统计局公布的数据，我国制冷空调行业总产值约占当年全 国工业总产值的2.3%，约占当年国内生产总值的1%。近几年来，随着我国经济 进入新常态模式，我国制冷空调行业产值总体呈平稳走势，然而，制冷空调行业 的能耗占比却不容小视。根据本文前述的数据统计估算，制冷空调系统（含采暖、 通风和生活热水，因热泵制热的应用越来越多，而热泵与制冷在原理上是完全 样的）在建筑能耗中所占比例超过50%，在交通领域超过30%，在工业领域也 接近20%。由此可见，我国制冷空调行业虽然所占国内生产总值的比例不大，但 能源消耗巨大，约占国民经济总能耗的1/4，因而是关系到国家战略的重要产业， 随着我国节能环保事业的持续、深入推进，空调制冷行业将面临技术和产品的升 级和更新换代，因此，在新形势下，我国空调制冷行业也必将发挥越来越重要的 作用，也必将迎来更广阔的应用前景和发展空间，

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GB/T 20230-2022 磷化铟单晶2016年重点家用制冷空调设备销售情况

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■2014年实际产量 ■“十二五”规划产量

TTAF 067-2020 移动智能终端及应用软件用户个人信息保护实施指南 第6部分：应用软件敏感权限规范中国战略性新兴产业研究与发展

2.1.1家用冰箱国内市场规模

级，为我国冰箱产业的未来发展提供增长空间和机遇。