第五代含氟消耗臭氧层物质替代品开发迫在眉睫

含氟消耗臭氧层物质(ODS)替代品等含氟新材料产业是战略性新兴产业的重要组成部分。中国已成为全球最大的含氟ODS替代品生产和消费国，与发达国家的差距进一步缩小，但挑战仍然巨大。为尽快赶超国际，提升含氟新材料的国际话语权，“十五五”期间，我国应将第五代含氟ODS替代品开发作为高端含氟材料的突破口和“核爆点”

　　为应对“臭氧层破坏”和“全球变暖”两大全球性环境问题，含氟ODS替代品一共经历了四代产品更替，从最初的第一代氟利昂类氯氟烃物质（CFCs）逐步发展到第四代替代品氢氟烯烃类化合物（HFOs）。第一代氟利昂产品破坏臭氧层、第二代氢氯氟（HCFCs）产品既破坏臭氧层又有温室效应、第三代氢氟烃（HFCs）产品虽不破坏臭氧层但有强温室效应。第四代替代品HFOs具有“零ODP(臭氧层破坏潜值)、低GWP(温室效应潜值)”的特点，因此，被认为是环境友好型的产品，现正处于大规模的生产和应用的初期阶段。随着《蒙特利尔议定书基加利修正案》的推进，HFCs的削减量越来越大，第四代替代品HFOs的用量也会越来越多，由此引起“永久化学品”全氟烷基或多氟烷基物质（PFAS）的污染问题。

三氟乙酸(TFA)正成为继长链PFAS污染之后关注的新焦点。研究发现，TFA主要来源于含氟ODS替代品的降解，某些HFCs和HFOs均可不同程度地降解产生TFA。根据联合国2023年发布的《环境影响评估小组的评估报告》中的数据，仅第三代产品HFC-134a和第四代产品HFO-1234yf制冷剂在2020年-2050年平均每年降解产生23.2万吨TFA，预计2050年-2100年平均每年将达到69.5万吨。2024年以来，包括德国、法国、英国等欧洲多个政府与非政府组织已就TFA展开调查并计划采取行动。

　　由于PFAS具有超稳定性和强迁移性，随着全球“蒸馏效应”散布在整个生物圈，其中三氟乙酸(TFA)占整个PFAS污染物的90%以上，且用常规处理PFAS的手段无法去除。

　　目前，这一问题已引起欧洲化学品管理局的高度重视，并已成为学术界和环保专家关注的焦点。现在，美国科慕、日本大金和旭硝子、墨西哥化学等氟化学跨国公司已经成功开发出“降解不产生TFA”的新一代含氟ODS替代品，并进入大规模应用阶段。国内先进氟化工企业与美日跨国公司同时开启了第五代ODS替代品的创新与开发工作，其中泉州宇极新材料科技有限公司(简称“泉州宇极”)拥有多项第四代ODS替代品的合成与工业化产权，开发的“环境友好型含氟绝缘气体的催化合成技术及应用”，于2024年6月23日，通过了中国石油和化学工业联合会在北京组织的科技成果鉴定，其开发的先进、高效绿色、具有自主知识产权的七氟异丁腈(C C₄F₇N)连续生产新工艺，达到了国际领先水平，并首次建成了世界100 吨/年 C₄F₇N工业化生产线。

　　同时，鉴定委员会认为，泉州宇极在国际上率先提出将一系列不降解TFA的HFOs、含氟类炔烃、环烯类结构的化合物用于制冷、发泡、清洗等领域，并实现了批量化生产，同时解决了“臭氧层破坏”“加剧全球变暖”和“降解产生TFA”三大难题，开启了我国第五代含氟ODS替代品开发的新纪元。

　　由此，我国完全有可能在第五代含氟ODS替代品开发应用中，实现领跑。为加速培育这一具有全球领先水平的产业，锻造新质生产力，提出如下建议：

　　一、完善和加强PFAS信息披露机制。

　　发达国家已经初步完成关于PFAS污染物治理的技术、产业和法律准备，全面进入PFAS的替代、控制和处理阶段，并在国际贸易上开始设置新的“低PFAS”壁垒。我国应该未雨绸缪，适时开展企业的PFAS信息披露机制应对全球越来越严格的PFAS壁垒：进一步完善、细化新污染相关领域的政策，如加强新污染物PFAS的知识普及，让更多人了解它的危害；产品PFAS信息披露机制建设、PFAS排放标准建立；在标准领域开展相关产品的PFAS含量标准修订；逐步禁止PFAS非必要用途；引进PFAS-free相关产品认证，建设安全放心的产品体系等。

　　二、全力加大含氟ODS替代品研发和应用推广。

　　由于第三代和第四代含氟ODS替代品是环境中超短PFAS—TFA的主要来源，开发降解不产生TFA的第五代含氟ODS替代品迫在眉睫，而且跨国公司的知识产权壁垒让中国在第四代受到钳制。突破壁垒必须在技术上创新，开发一批具有知识产权的零ODP、低GWP且降解不产生TFA的创新品种及其制备和应用技术。同时，要加强智能化和自动化技术的应用，实现中国氟化工由“跟跑”“陪跑”到“领跑”的跨越。

　　三、全面深化对第五代含氟ODS替代品开发应用在政策上的引导和激励。

　　目前，国际上针对PFAS管控的公约和国家政策越来越完善，发达国家建立起相对完整的政策法律、PFAS替代、处理与控制技术开发的体系，中国也建立了针对PFAS等新兴污染物的政策体系。在新污染物治理政策体系框架下，通过一系列政策措施，如进一步完善对新污染物PFAS的法律监管，将占比最大的TFA纳入监管体系；在国家级项目上进行政策支持；鼓励行业开展上下游联合攻关项目等，将第五代含氟ODS替代品开发列入重点技术攻关项目，重点解决第四代替代品成为当前PFAS新污染物源头的问题，为实现全球绿色低碳目标做出新贡献。

作者：上海交通大学材料科学与工程学院教授/博导 朱申敏