美国天然制冷剂市场，按类型（二氧化碳、氨、碳氢化合物等）、按用途（工业、商业、家用）、按地区和竞争、预测和机遇，2018-2028F

市场概览

2022 年，美国天然制冷剂市场价值为 2.7909 亿美元，预计在预测期内将实现强劲增长，到 2028 年的复合年增长率为 2.28%。天然制冷剂是人工或合成的物质，具有内置能力，可以自动修复自身损伤，而无需任何外部问题诊断或人工干预。这些材料模仿了生物体愈合伤口和恢复功能的自然能力。天然制冷剂在航空航天、汽车、土木工程、生物医学和电子等各个领域都有许多潜在用途。天然制冷剂的一些例子是聚合物、金属、陶瓷、混凝土和涂料。因此，在预测期内，天然制冷剂的利用率不断提高有助于美国天然制冷剂市场的增长。

关键市场驱动因素

可持续性需求不断增长

随着世界致力于应对气候变化和采用可持续做法，各行各业对环保解决方案的需求也在不断增加。在美国，随着企业、政策制定者和消费者寻求替代对环境产生不利影响的传统合成制冷剂，天然制冷剂的采用正在显著增加。向天然制冷剂的转变反映了对可持续性、能源效率和减少温室气体排放的更广泛承诺。对制冷和冷却系统可持续性的需求不断增加，导致天然制冷剂的重要性日益凸显。这些来自天然来源的物质与已知会导致臭氧消耗和全球变暖的合成制冷剂相比，对环境的影响要小得多。除此之外，还有各种因素支持使用天然制冷剂，例如合成制冷剂（特别是氢氟碳化物 (HFC)）对臭氧层和气候变化的有害影响已敲响环境警钟，促使人们寻找更环保的替代品；《蒙特利尔议定书》的《基加利修正案》等国际协议促使包括美国在内的各国逐步淘汰高全球变暖潜能值 (GWP) 制冷剂并采用低 GWP 替代品；与合成制冷剂相比，天然制冷剂通常具有更高的能源效率，从而降低了能源消耗和运营成本；随着消费者的环保意识增强，他们正在推动对可持续产品和服务的需求，包括那些使用天然制冷剂的产品和服务。

此外，天然制冷剂在各个领域都有各种应用，例如商业制冷，包括超市、饭店和便利店零售商正在采用天然制冷剂来冷却和储存产品，减少碳足迹；工业制冷，包括大型工业设施正在转向使用天然制冷剂进行冷却过程，提高效率和环境性能；空调包括人们正在探索将天然制冷剂用于住宅和商业空调系统，以确保舒适的室内环境和最小的生态影响。因此，对使用天然制冷剂的可持续性的日益关注导致了美国天然制冷剂市场的增长。

支持性监管情景

在美国，对可持续性和环境责任的推动导致了对天然制冷剂的支持性监管环境的发展。监管措施的重点是减少温室气体排放、保护臭氧层和提高能源效率，正在推动各行各业采用天然制冷剂。这种积极主动的方法符合全球减缓气候变化和向更环保的替代品过渡的努力。各种监管措施，如 2020 年 12 月颁布的《美国创新与制造法案》（AIM 法案），旨在逐步淘汰具有高全球变暖潜能值 (GWP) 的合成制冷剂氢氟碳化物 (HFC)。该法案使美国与《蒙特利尔议定书》的《基加利修正案》保持一致，设定了逐步减少 HFC 的目标，并推动向低 GWP 替代品（包括天然制冷剂）过渡。美国环保署根据《清洁空气法》实施了法规，以控制臭氧消耗物质和高 GWP 制冷剂的排放。这些法规要求在空调和制冷等各种应用中使用环保替代品，包括天然制冷剂。此外，美国环保署的重要新替代品政策 (SNAP) 计划评估并批准使用替代化学品，包括制冷剂。SNAP 旨在确定安全和环保的替代品，推动采用天然制冷剂替代高 GWP 合成制冷剂。能源部 (DOE) 等政府机构为家用电器和设备（包括冷却和制冷系统）制定能效标准。天然制冷剂通常更节能，符合这些标准并鼓励使用。因此，预计政府在预测期内推出的大量有关天然制冷剂的举措将推动美国天然制冷剂市场的需求。

提高能源效率

随着美国寻求减少能源消耗和抑制环境影响，采用天然制冷剂正在成为一种战略解决方案。这些制冷剂不仅具有环保性，而且还显著有助于提高各个领域的能源效率。从商用制冷到空调，天然制冷剂预示着可持续制冷的新时代，这与国家对节能和环境管理的承诺相一致。能源效率是可持续发展的基石，美国认识到其在缓解气候变化和降低能源成本方面的重要性。天然制冷剂取自环保资源，是制冷技术创新如何同时解决环境问题和能源效率目标的典型例子。此外，天然制冷剂在能源效率方面具有多种优势，例如，与氢氟碳化物 (HFC) 等合成制冷剂相比，天然制冷剂的 GWP 明显较低。这意味着它们对全球变暖潜力的影响较小，符合国家的减排目标，天然制冷剂通常具有优越的热力学性质，从而实现更高效的传热和冷却过程。这可以减少能源消耗和降低运营成本，天然制冷剂改进的热力学性质有助于减少能源需求，这在空调和制冷等高能耗行业尤为重要。因此，这些因素在预测期内主导了美国天然制冷剂市场的增长。

主要市场挑战

天然制冷剂供应有限

采用天然制冷剂为更可持续、更环保的冷却和制冷方法带来了巨大的希望。然而，向这些替代品过渡的挑战之一是它们的供应有限。随着行业和政府优先考虑可持续性和减少碳足迹，应对这一挑战对于成功和广泛采用天然制冷剂至关重要。天然制冷剂供应有限可归因于多种因素，例如天然制冷剂的生产和分销可能不如合成制冷剂那样成熟或普及，导致供应限制，管理制冷剂使用的法规和标准因地区而异。某些天然制冷剂可能由于安全问题或缺乏监管部门的批准而受到限制，一些现有的冷却和制冷系统设计用于特定的合成制冷剂，因此很难将其改造为天然制冷剂，过去对天然制冷剂的需求有限导致市场规模较小，进而影响可用性。

关于天然制冷剂的安全问题

向天然制冷剂的过渡是由减少环境影响和促进可持续发展的迫切需要推动的。虽然这些替代品有许多好处，但重要的是要承认并解决与其使用相关的安全问题。了解潜在风险、实施适当的安全措施和加强教育对于确保采用天然制冷剂是一项安全和负责任的努力至关重要。许多天然制冷剂，如碳氢化合物和氨的一些变体，具有不同程度的可燃性和毒性，这可能会阻碍美国天然制冷剂市场在预测期内的增长。

主要市场趋势

碳氢化合物制冷剂的扩展

在追求更可持续和更环保的冷却解决方案方面，碳氢化合物制冷剂正占据中心地位。这些天然制冷剂，包括丙烷 (R290) 和异丁烷 (R600a)，因其对环境的影响小和能源效率高而受到认可。随着行业和政府优先考虑环保做法，碳氢化合物制冷剂的扩展正在推动创新、减少碳足迹并重新定义冷却格局。碳氢化合物制冷剂具有一系列优势，使其成为各种应用的理想选择，例如碳氢化合物的 GWP 极低，对全球变暖和气候变化的影响极小。这符合旨在减少温室气体排放的国际协议和法规，碳氢化合物制冷剂具有出色的热力学性质，从而提高了能源效率。这意味着冷却系统的能耗和运营成本更低，碳氢化合物来自天然资源，使其成为冷却应用的可再生和可持续选择，碳氢化合物制冷剂不会导致臭氧消耗，从而进一步减少了对环境的影响。

此外，碳氢化合物制冷剂特别适合小型制冷系统，例如家用冰箱和冰柜中使用的制冷系统。此外，能源效率和环保等优势也极大地促进了碳氢化合物制冷剂的推广。

技术进步

对可持续和环保冷却解决方案的追求推动了天然制冷剂领域的显著进步。随着各行各业和研究人员寻求应对气候变化和减少碳足迹，技术在提高天然制冷剂的效率、安全性和可及性方面发挥了关键作用。从改进的系统设计到尖端的制造工艺，这些进步正在重塑我们对冷却和制冷的看法。此外，先进技术正在优化使用天然制冷剂的冷却系统的性能。热交换器、压缩机和系统控制方面的创新提高了能源效率和整体系统性能。微通道热交换器是一种紧凑而高效的热交换器，可改善热传递并减少制冷剂充注量，从而有助于提高系统的能源效率。此外，变速压缩机可根据冷却需求调整速度，提供精确高效的冷却，同时最大限度地降低能耗。

此外，智能控制和物联网 (IoT) 技术可以实现对冷却系统的远程监控和控制，优化其性能并实时检测问题。

细分洞察

表格

根据类型，二氧化碳细分市场预计在 2024-2028 年预测期内实现 3.33% 的最高增长率。二氧化碳是一种环保、无毒、不易燃的天然制冷剂。二氧化碳的 GWP 为 1，是比较不同制冷剂对全球变暖的直接影响的参考值。二氧化碳是多种生产过程的副产品，因此很容易用作制冷剂，从而导致预测期内美国天然制冷剂市场的增长。

应用洞察

根据应用，工业领域预计在预测期内（2024-2028 年）将实现 3.09% 的最高增长率。工业部门包括用于化学制造、制药和食品加工等大型工业应用的制冷系统。目前，二氧化碳制冷技术主要用于三个领域：热泵、汽车空调和多级制冷系统。由于二氧化碳是一种环保制冷剂，因此已为各个行业开发和制造了二氧化碳压缩机，从而推动了预测期内美国天然制冷剂市场的增长。

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区域见解

美国中西部天然制冷剂市场将在预测期内（2024-2028 年）见证最快的增长。这归因于该地区受监管和市场因素推动的天然制冷剂的广泛采用。与此同时，碳氢化合物制冷剂在该地区的使用正在增加，特别是在商业制冷和空调应用中。二氧化碳作为制冷剂的使用也在增加，特别是在工业制冷领域。

最新发展

• 2023 年 3 月，艾默生在 IIAR 展会上推出了用于工业应用的“行业首创”跨临界 CO₂ 螺杆压缩机。
• 2022 年 12 月，A-Gas 的新分离器将于 2023 年初投入运营，并将使当前站点的分离能力增加一倍以上，从而满足非政府组织报告中强调的关键需求。
• 2022 年 10 月，A-Gas 宣布已成为气候与臭氧保护联盟 (COPA) 的成员，致力于通过有效的制冷剂管理建设更可持续的未来。
• 2019 年 9 月，大金在北美的主要 HVAC 产品中采用 R-32，以减少温室气体排放和气候影响，并且是许多主要住宅、轻型商用和应用产品的理想低 GWP 替代品 R-410A。

主要市场参与者