Рынок природных хладагентов в Северной Америке по типу (диоксид углерода, аммиак, углеводороды, другие), по применению (промышленность, коммерческое использование, бытовое использование), по стране, конкуренции, прогнозу и возможностям, 2019–2029 гг.

Обзор рынка

Рынок природных хладагентов в Северной Америке оценивался в 377,71 млн долларов США в 2023 году и, как ожидается, будет прогнозировать устойчивый рост в прогнозируемый период со среднегодовым темпом роста 2,75% до 2029 года. Обычные хладагенты, включая R407A, R410A, R134a и R544, обладают значительным потенциалом для содействия глобальному потеплению и истощению озонового слоя. Растущие опасения относительно глобального потепления и связанных с ним экологических проблем являются основной движущей силой расширения рынка. Натуральные хладагенты синтезируются посредством биохимического процесса, который использует природные ресурсы. Среди наиболее широко используемых натуральных хладагентов в приложениях HVAC/R — диоксид углерода (CO2, R-744), углеводороды, такие как пропан (R-290), изобутан (R-600a) и пропилен (R-1270), а также аммиак (NH3, R-717). Кроме того, вода (H2O, R-718) и воздух (R-729) входят в число других используемых природных хладагентов.

Эти природные хладагенты считаются окончательным решением для смягчения вреда окружающей среде, наносимого синтетическими хладагентами, в первую очередь из-за их чрезвычайно низкого или отсутствующего потенциала глобального потепления (GWP) и нулевого потенциала истощения озонового слоя (ODP), что приводит к росту рынка природных хладагентов в Северной Америке в прогнозируемый период.

Ключевые драйверы рынка

Растущий спрос на устойчивость

Поскольку мир активизирует свои усилия по борьбе с изменением климата и внедряет устойчивые методы, растет спрос на экологически чистые решения в различных отраслях промышленности. В Северной Америке внедрение природных хладагентов значительно возросло, поскольку предприятия, политики и потребители ищут альтернативы традиционным синтетическим хладагентам, которые были связаны с пагубными экологическими последствиями. Этот сдвиг в сторону природных хладагентов отражает более широкую приверженность устойчивости, энергоэффективности и сокращению выбросов парниковых газов. Растущий спрос на устойчивость в холодильных и охлаждающих системах выдвинул природные хладагенты на передний план. Эти вещества, полученные из природных резервуаров, оказывают значительно меньшее воздействие на окружающую среду по сравнению с синтетическими хладагентами, печально известными своим вкладом в разрушение озонового слоя и глобальное потепление. Различные убедительные факторы способствуют росту использования природных хладагентов. Негативное воздействие на окружающую среду синтетических хладагентов, особенно гидрофторуглеродов (ГФУ), вызвало широко распространенную обеспокоенность. Эти химические вещества были связаны с разрушением озонового слоя и их ролью в усугублении изменения климата. Следовательно, существует настоятельная необходимость в поиске более экологичных и экологически ответственных альтернатив. Международные соглашения, такие как Кигалийская поправка к Монреальскому протоколу, стимулировали действия во многих странах, включая Северную Америку. Такие соглашения направлены на поэтапный отказ от хладагентов с высоким потенциалом глобального потепления (ПГП) и содействие внедрению альтернатив с низким ПГП, таких как натуральные хладагенты.

Натуральные хладагенты часто демонстрируют более высокую энергоэффективность по сравнению с их синтетическими аналогами. Эта присущая эффективность может привести к снижению потребления энергии и, следовательно, к снижению эксплуатационных расходов для предприятий, что усиливает экономическую жизнеспособность натуральных хладагентов. С ростом числа потребителей, отдающих приоритет экологически сознательным решениям, растет рыночный спрос на устойчивые продукты и услуги. Эта тенденция распространяется на холодильные и охлаждающие решения, побуждая предприятия использовать натуральные хладагенты для удовлетворения ожиданий потребителей.

Универсальность натуральных хладагентов привела к их применению в различных секторах, включая супермаркеты, рестораны и розничные магазины шаговой доступности, которые все чаще используют натуральные хладагенты для охлаждения и хранения продуктов. Этот переход не только снижает их углеродный след, но и соответствует их приверженности экологической ответственности. Крупные промышленные предприятия переходят на натуральные хладагенты для своих процессов охлаждения. Этот сдвиг повышает эффективность и экологические показатели, способствуя более устойчивой работе. Природные хладагенты изучаются для использования как в жилых, так и в коммерческих системах кондиционирования воздуха. Тем самым они помогают поддерживать комфортную среду в помещениях, сводя к минимуму свое воздействие на окружающую среду. Таким образом, повышенное внимание к устойчивости в отношении использования природных хладагентов привело к росту рынка природных хладагентов в Северной Америке.

Рост спроса на природные хладагенты в коммерческом секторе

Коммерческий сектор играет ключевую роль в формировании спроса на природные хладагенты, что обусловлено совокупностью факторов, которые подчеркивают растущую приверженность сектора устойчивости и экологической ответственности. Поскольку предприятия, учреждения и организации стремятся сократить свой углеродный след и внедрить более экологичные методы, внедрение природных хладагентов стало заметной чертой перехода коммерческого сектора к более экологичным и устойчивым системам охлаждения и заморозки. В основе этого всплеска спроса лежит экологический императив. Вредное воздействие синтетических хладагентов, особенно гидрохлорфторуглеродов (ГХФУ) и гидрофторуглеродов (ГФУ), широко документировано. Эти химические вещества печально известны своей ролью в разрушении озонового слоя и значительным вкладом в глобальное потепление. В ответ на эти опасения регулирующие органы ввели строгие правила, направленные на постепенный отказ от хладагентов с высоким потенциалом глобального потепления (ПГП), заставляя предприятия искать более экологичные альтернативы. Натуральные хладагенты, характеризующиеся минимальным воздействием на окружающую среду, стали предпочтительным выбором для многих коммерческих предприятий.

Коммерческие холодильные системы охватывают широкий спектр примененияот супермаркетов и розничных магазинов продуктов питания до ресторанов и магазинов товаров повседневного спроса. В этих условиях натуральные хладагенты нашли широкое применение. Например, транскритические системы CO2, которые используют диоксид углерода в качестве хладагента, приобрели популярность в крупных супермаркетах. Эти системы обеспечивают как превосходную производительность охлаждения, так и преимущество значительно более низкого ПГП по сравнению с альтернативами ГФУ. Предприятия в секторе коммерческого охлаждения осознали, что использование природных хладагентов соответствует ожиданиям потребителей и нормативным требованиям, одновременно способствуя повышению эффективности работы. Системы кондиционирования воздуха в коммерческих зданиях, включая офисы, гостиницы и торговые центры, также переходят на природные хладагенты. Инновации в технологиях сделали все более осуществимым использование природных хладагентов, таких как углеводороды (R-290 и R-600a), в кондиционерах, обеспечивая комфортную среду в помещении с минимальным воздействием на окружающую среду. Поскольку предприятия уделяют первостепенное внимание комфорту и благополучию жильцов, одновременно снижая свой углеродный след, натуральные хладагенты стали жизнеспособным и устойчивым выбором для коммерческого кондиционирования воздуха.

Поддерживающий нормативный сценарий

В Северной Америке стремление к устойчивости и экологической ответственности способствовало созданию поддерживающей нормативной базы для поощрения использования натуральных хладагентов. Эти правила направлены на сокращение выбросов парниковых газов, защиту озонового слоя и повышение энергоэффективности, тем самым способствуя внедрению натуральных хладагентов в различных отраслях промышленности. Этот проактивный подход согласуется с глобальными усилиями по борьбе с изменением климата и переходу к более экологически чистым альтернативам. Несколько нормативных мер, таких как Американский закон об инновациях и производстве (Закон AIM), принятый в декабре 2020 года, направлены на поэтапный отказ от синтетических хладагентов с высоким потенциалом глобального потепления (ПГП), известных как гидрофторуглероды (ГФУ). Закон AIM приводит Соединенные Штаты в соответствие с Кигалийской поправкой к Монреальскому протоколу, устанавливая целевые показатели по поэтапному отказу от ГФУ и поощряя переход на альтернативы с низким ПГП, включая натуральные хладагенты.

Агентство по охране окружающей среды (EPA) ввело правила в соответствии с Законом о чистом воздухе для контроля выбросов озоноразрушающих веществ и хладагентов с высоким ПГП. Эти правила предписывают использование экологически чистых альтернатив, таких как натуральные хладагенты, в различных областях применения, таких как кондиционирование воздуха и охлаждение. Программа Политики значительных новых альтернатив (SNAP) EPA оценивает и одобряет заменяющие химические вещества, включая хладагенты, с упором на выявление безопасных и экологически чистых альтернатив. SNAP играет решающую роль в содействии принятию натуральных хладагентов в качестве замены синтетическим хладагентам с высоким ПГП.

Такие государственные учреждения, как Министерство энергетики (DOE), устанавливают стандарты энергоэффективности для приборов и оборудования, включая системы охлаждения и заморозки. Натуральные хладагенты часто превосходят эти стандарты с точки зрения энергоэффективности, что еще больше стимулирует их использование. В результате ожидается, что множество правительственных инициатив, связанных с натуральными хладагентами, будут стимулировать спрос на североамериканском рынке натуральных хладагентов в прогнозируемый период.

Повышение энергоэффективности

Поскольку Северная Америка стремится сократить потребление энергии и смягчить свое воздействие на окружающую среду, принятие натуральных хладагентов становится стратегическим решением. Эти хладагенты не только обеспечивают экологические преимущества, но и играют значительную роль в повышении энергоэффективности в различных секторах. Будь то коммерческое охлаждение или кондиционирование воздуха, натуральные хладагенты открывают новую эру устойчивого охлаждения, которая соответствует приверженности страны экономии энергии и защите окружающей среды. Энергоэффективность является основополагающим элементом устойчивого развития, и Северная Америка признает ее ключевую роль в решении проблемы изменения климата и снижении расходов на энергию. Полученные из экологически чистых источников, натуральные хладагенты служат яркой иллюстрацией того, как достижения в технологиях охлаждения могут эффективно решать экологические проблемы, достигая при этом целей энергоэффективности.

Натуральные хладагенты обладают рядом преимуществ в отношении энергоэффективности по сравнению с синтетическими аналогами, такими как гидрофторуглероды (ГФУ). Они обладают существенно более низким потенциалом глобального потепления (ПГП), что приводит к уменьшению воздействия на глобальное потепление, тем самым соответствуя целям страны по сокращению выбросов. Более того, натуральные хладагенты часто демонстрируют превосходные термодинамические свойства, что приводит к более эффективным процессам теплопередачи и охлаждения. Это, в свою очередь, может привести к снижению потребления энергии и сокращению эксплуатационных расходов. Улучшенные термодинамические свойства природных хладагентов могут сыграть значительную роль в снижении спроса на энергию, что является особенно важным фактором в энергоемких секторах, таких как кондиционирование воздуха и охлаждение. Таким образом, эти факторы доминируют в росте рынка природных хладагентов в Северной Америке в прогнозируемый период.

Основные проблемы рынка

Ограниченная инфраструктура и доступность

Отсутствие инфраструктуры для поддержки использования природных хладагентов является еще одной значительной проблемой. Например, доступность поставщиков хладагентов CO2 и зарядных станций в Северной Америке не так обширна, как у синтетических хладагентов. Это ограничение может помешать широкому внедрению природных хладагентов, особенно в отдаленных или недостаточно обслуживаемых районах. Более того, внедрение природных хладагентов открывает огромные перспективы для более устойчивого и экологически безопасного подхода к охлаждению и заморозке. Однако одной из проблем при переходе на эти альтернативы является их ограниченная доступность. Поскольку отрасли и правительства отдают приоритет устойчивости и сокращению выбросов углерода, решение этой проблемы становится критически важным для успешного и повсеместного внедрения природных хладагентов. Ограниченная доступность природных хладагентов может быть обусловлена несколькими факторами, такими как производство и распространение природных хладагентов может быть не столь устоявшимся или распространенным, как их синтетические аналоги, что приводит к ограничениям в поставках, правила и стандарты, регулирующие использование хладагентов, различаются в разных регионах. Некоторые натуральные хладагенты могут быть ограничены из-за проблем безопасности или отсутствия одобрения регулирующих органов, некоторые существующие системы охлаждения и заморозки предназначены для работы с определенными синтетическими хладагентами, что затрудняет их модернизацию для натуральных хладагентов, а ограниченный спрос на натуральные хладагенты в прошлом привел к меньшему размеру рынка, что, в свою очередь, влияет на доступность.

Проблемы безопасности

Проблемы безопасности, связанные с использованием натуральных хладагентов, являются критической проблемой на рынке натуральных хладагентов в Северной Америке. Хотя натуральные хладагенты, как правило, считаются безопасными при правильном обращении, они могут представлять опасность при неправильном обращении, особенно в замкнутых пространствах или плохо проветриваемых помещениях. Например, аммиак известен своей токсичностью и воспламеняемостью, что требует строгих мер безопасности при его использовании. Углеводороды могут быть легковоспламеняющимися, что делает необходимым правильное хранение и предотвращение утечек. Системы с диоксидом углерода работают при высоком давлении, что требует надежной конструкции и обслуживания оборудования.

Для решения проблем безопасности требуется строгое соблюдение протоколов безопасности, регулярные проверки и постоянное обучение персонала. Необходимо разработать и широко пропагандировать улучшенные стандарты безопасности и руководящие принципы, относящиеся к природным хладагентам, что может помешать росту рынка природных хладагентов в Северной Америке в прогнозируемый период.

Основные тенденции рынка

Нормативные инициативы

Одним из наиболее значимых драйверов рынка природных хладагентов в Северной Америке является надежная нормативная база, направленная на ограничение использования синтетических хладагентов с высоким ПГП. Правительства и экологические агентства сыграли важную роль в продвижении более строгих правил и стандартов, соответствующих международным соглашениям, таким как Кигалийская поправка к Монреальскому протоколу. Это обязательство создало благоприятную среду для принятия природных хладагентов. В Соединенных Штатах Агентство по охране окружающей среды (EPA) ввело правила, которые постепенно сокращают использование гидрофторуглеродов (ГФУ) и одновременно способствуют переходу на альтернативы с низким ПГП. Аналогичным образом, Канада активно принимает меры по ограничению использования синтетических хладагентов. Эти правила стимулировали внедрение природных хладагентов, включая диоксид углерода (CO2), аммиак (NH3) и углеводороды (HCs), в различных приложениях, таких как коммерческое охлаждение, кондиционирование воздуха и промышленное охлаждение.

Энергоэффективность стала первостепенной проблемой в холодильной промышленности, стимулируя спрос на природные хладагенты. Природные хладагенты, особенно CO2 и аммиак, известны своими превосходными термодинамическими свойствами, что приводит к более энергоэффективным системам. На рынке природных хладагентов Северной Америки растет признание того, что экологически чистые решения для охлаждения также могут привести к значительной экономии энергии и сокращению эксплуатационных расходов.

Коммерческие и промышленные секторы все чаще внедряют системы на основе природных хладагентов для достижения целей устойчивого развития и сокращения своего углеродного следа. Например, супермаркеты переходят на холодильные системы на основе CO2 из-за их превосходной энергоэффективности и меньшего воздействия на окружающую среду. Сочетание сокращения выбросов и экономии эксплуатационных расходов делает натуральные хладагенты привлекательным выбором для предприятий, стремящихся соответствовать экологическим инициативам.

Прогресс в технологиях

Поиск устойчивых и экологически чистых решений для охлаждения привел к значительным достижениям в области натуральных хладагентов. Поскольку отрасли и исследователи стремятся решить проблему изменения климата и сократить выбросы углерода, технологии сыграли ключевую роль в повышении эффективности, безопасности и доступности натуральных хладагентов. От усовершенствованных конструкций систем до передовых производственных процессов эти достижения меняют наше представление об охлаждении и заморозке. Более того, передовые технологии оптимизируют производительность систем охлаждения, использующих натуральные хладагенты. Инновации в теплообменниках, компрессорах и системах управления повышают энергоэффективность и общую производительность системы. Микроканальные теплообменники, которые представляют собой компактные и эффективные теплообменники, улучшают теплопередачу и снижают заряд хладагента, способствуя созданию более энергоэффективных систем. В дополнение к этому, компрессоры с переменной скоростью, которые регулируют свою скорость в зависимости от потребностей в охлаждении, обеспечивая точное и эффективное охлаждение при минимальном потреблении энергии.

Интеллектуальное управление и технология Интернета вещей (IoT) позволяют осуществлять удаленный мониторинг и управление системами охлаждения, оптимизировать их производительность и обнаруживать проблемы в режиме реального времени. Например, транскритические системы CO2 стали более эффективными и экономичными, что делает их пригодными для более широкого спектра применений, включая жаркий климат. Более того, разработка передовых теплообменников и элементов управления повысила общую надежность и производительность систем с естественными хладагентами. Эта технологическая эволюция ускорила принятие естественных хладагентов в Северной Америке. Транспортное охлаждение является особенно перспективным сектором, где естественные хладагенты набирают обороты. Использование систем на основе аммиака в рефрижераторных грузовиках и прицепах растет, предлагая устойчивое решение для логистики холодильной цепи. Кроме того, пропан (R-290) проникает в бытовое охлаждение и малогабаритное кондиционирование воздуха из-за его низкого ПГП и энергоэффективности.

Сегментарные данные

Тип

В зависимости от типа ожидается, что сегмент углекислого газа зарегистрирует самый высокий рост в прогнозируемый период 2025-2029 гг. Углекислый газ является экологически безопасным, нетоксичным и негорючим природным хладагентом. Обладая значением потенциала глобального потепления (ПГП), равным 1, углекислый газ служит эталоном для оценки сравнительного воздействия различных хладагентов на окружающую среду в связи с глобальном потеплением. Поскольку углекислый газ образуется как побочный продукт различных производственных процессов, он легко доступен для использования в качестве хладагента. Эта доступность способствует расширению рынка природных хладагентов в Северной Америке в прогнозируемый период.

Аналитика применения

Исходя из применения, ожидается, что промышленный сегмент зарегистрирует самый высокий рост в прогнозируемый период 2025-2029 гг. Промышленный сектор охватывает холодильные системы, используемые в обширных промышленных условиях, включая химическое производство, фармацевтику и пищевую промышленность. В настоящее время технология охлаждения на основе диоксида углерода находит свое основное применение в трех ключевых областяхтепловые насосы, автомобильные кондиционеры и многоступенчатые холодильные системы. Учитывая экологичность диоксида углерода, были предприняты разработка и производство компрессоров на основе диоксида углерода для различных отраслей промышленности. Ожидается, что эта разработка будет способствовать расширению рынка природных хладагентов в Северной Америке в прогнозируемый период.

Аналитика по странам

Соединенные Штаты станут свидетелями самого быстрого роста в прогнозируемый период 2025-2029 гг. Это объясняется широким распространением природных хладагентов, поскольку правительство вводит правила по поэтапному отказу от использования синтетических хладагентов с высоким ПГП. Например, Американский закон об инновациях и производстве (Закон AIM) согласовывает страну с Кигалийской поправкой к Монреальскому протоколу, которая устанавливает цели по сокращению выбросов ГФУ. Это привело к толчку к принятию природных хладагентов в качестве альтернатив.

Последние события

• В январе 2024 года ALDI объявила о двух новаторских вехах в области устойчивого развития, продвигая свою цель стать ведущим устойчивым продуктовым продавцом в стране. Во-первых, ALDI достигла своей цели по отказу от всех пластиковых пакетов для покупок к концу 2023 года, став первым крупным розничным продавцом в США, который удалил пластиковые пакеты из своих более чем 2300 магазинов. Этот знаменательный шаг позволит предотвратить попадание в оборот почти 4400 тонн (примерно девять миллионов фунтов) пластика ежегодно. Во-вторых, ALDI поставила перед собой новую ведущую в отрасли цель — перейти на натуральные хладагенты во всех магазинах США к концу 2035 года. Эта инициатива гарантирует, что по мере расширения ALDI она продолжит поддерживать свежесть продукции, поддерживая при этом экологическую устойчивость. Эта новая цель основана на существующем использовании компанией экологически чистых хладагентов в более чем 600 магазинах, что уже помогло сократить потенциальные выбросы углерода почти на 60% каждый год.
• В марте 2024 года Департамент охраны окружающей среды штата Нью-Йорк (DEC) объявил о завершении двух проектов, которые эффективно демонстрируют использование устойчивых хладагентов в качестве альтернативы хладагентам с парниковыми газами, наносящим ущерб климату. Эти проекты, реализованные в магазине ALDI в Буффало, округ Эри, и Walgreens в Исландии, округ Саффолк, служат моделями для будущего перехода на устойчивое охлаждение в супермаркетах и аптеках, особенно в малообеспеченных сообществах. План действий по климату Совета по борьбе с изменением климата выступает за поэтапный отказ от гидрофторуглеродов (ГФУ), которые являются очень мощными парниковыми газами, для достижения сокращения выбросов в этом секторе. Успешная реализация этих демонстрационных проектов Walgreens и ALDI предоставит ценную информацию для перехода от ГФУ по всему штату, поддержит разработку политики и внесет вклад в достижение целей Нью-Йорка по сокращению выбросов.
• В октябре 2023 года компания PRO Refrigeration Inc., ведущий новатор в области холодильных решений, объявила о запуске своей передовой гибридной комплектной холодильной системы PROGreen. Эта новая система объединяет два независимых холодильных агрегата в один комплектный холодильный агрегат. Примечательно, что в одном из блоков в качестве хладагента используется полностью натуральный CO2/R744, а в другом — R448, синтетический хладагент с потенциалом глобального потепления (ПГП) ниже 1300. Поскольку отрасли во всем мире стремятся повысить экологическую устойчивость и сократить выбросы углерода, спрос на экологически чистые холодильные системы становится все более насущным. PRO осознает трудности, с которыми сталкиваются клиенты при переходе на новые или натуральные хладагенты, и признает необходимость эффективных и удобных для пользователя решений. Гибридное решение PROGreen призвано упростить этот переход, предоставляя надежную систему, которая сочетает в себе преимущества лучшего натурального хладагента с одним из лучших синтетических хладагентов, доступных на рынке.

Ключевые игроки рынка

• Emerson Electric Co.
• Airgas Inc.
• Daikin US Corporation
• SWEP North America, Inc.
• Messer North America, Inc.
• Национальные Refrigerants Inc.