3M宣布停止生產(chǎn)C4和C5
作者：admin 瀏覽量：251 來源：本站 時間：2024-04-03 09:19:10
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一、事件：PFAS的興起與退出？2022年12月20日，美國3M公司宣布將于2025年年底停產(chǎn)58種全氟烷基和全氟烷基物質(zhì)（Per/polyfluoroalkyl substances, PFAS）產(chǎn)品，其中包含全氟異丁腈（C4F7N，3M Novec 4710）、全氟戊酮（C5F10O，3M Novec 5110），以減少或消除PFAS對氣候環(huán)境和生態(tài)健康的影響。PFAS是一系列的合成有機氟
一、事件：PFAS的興起與退出？
2022年12月20日，美國3M公司宣布將于2025年年底停產(chǎn)58種全氟烷基和全氟烷基物質(zhì)（Per/polyfluoroalkyl substances, PFAS）產(chǎn)品，其中包含全氟異丁腈（C4F7N，3M Novec 4710）、全氟戊酮（C5F10O，3M Novec 5110），以減少或消除PFAS對氣候環(huán)境和生態(tài)健康的影響。PFAS是一系列的合成有機氟化物總稱，其在全球多個行業(yè)如芯片制造、滅火劑、油漆、防水劑等獲得了廣泛應(yīng)用，但PFAS生產(chǎn)和使用環(huán)節(jié)所帶來的環(huán)境威脅引發(fā)了環(huán)保組織及政策制定者的關(guān)注。
而此次停產(chǎn)涉及到的C4F7N、C5F10O自2015年由3M聯(lián)合通用電氣（GE）、ABB等推出以來，獲得了國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。特別是針對其絕緣、穩(wěn)定及分解、材料相容、生物安全性等方面的研究，證實了其具備作為絕緣介質(zhì)替代SF6應(yīng)用于中、高壓設(shè)備的潛力。但作為滅弧介質(zhì)應(yīng)用于斷路器、負(fù)荷開關(guān)等場景時，這兩類氣體仍存在瓶頸，尤其是固體析出、毒性分解產(chǎn)物、重復(fù)開斷性能不足等問題。盡管如此，通用、ABB等自2016年起已在歐洲多國實現(xiàn)了C4F7N、C5F10O混合氣體145kV GIS、420 kV GIL、24kV 開關(guān)柜等設(shè)備應(yīng)用，國內(nèi)近年來也研發(fā)了C4F7N/CO2混合氣體開關(guān)柜、GIS、CT等設(shè)備并實現(xiàn)示范運行。
二、3M停產(chǎn)？是挑戰(zhàn)也是機遇
3M宣布停產(chǎn)C4F7N、C5F10O對我國氣體絕緣輸配電裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展既是機遇也是挑戰(zhàn)。一方面，國內(nèi)早在2019年已實現(xiàn)C4F7N的自主化生產(chǎn)，且C4F7N、C5F10O目前仍未獲得大規(guī)模推廣應(yīng)用，因此我國對兩類氣體的需求量仍較低，受3M停產(chǎn)影響應(yīng)該并不大。另一方面，3M宣布停產(chǎn)PFAS警示我們要進(jìn)一步探索SF6替代的新路徑、新方案。2022年歐盟也提出了含氟溫室氣體法規(guī)修正案，要求中、高壓電力設(shè)備中禁止使用GWP>10的含氟氣體，僅當(dāng)有證據(jù)證明存在技術(shù)困難時可使用GWP小于2000的含氟氣體（表1所示）。表1 歐盟含氟氣體修訂案對GWP>10氣體限制使用期限
電壓等級 | 禁用時間 |
≤ 24 kV | 1st January 2026 |
≤ 52 kV | 1st January 2030 |
≤ 145 kV, 50 kA | 1st January 2028 |
> 145 kV, 50 kA | 1st January 2031 |
為實現(xiàn)輸配電裝備產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，一方面，采用干燥空氣搭配真空斷路器這一無氟方案被提出，并已實現(xiàn)145kV/40kA 的GIS研發(fā)及應(yīng)用；另一方面，具有更低GWP值、安全和絕緣性能的新型環(huán)保絕緣氣體有望被推出，以解決空氣絕緣在更高電壓等級和容量下的技術(shù)瓶頸。需要指出的是，3M中國明確指出C4F7N、C5F10O的停產(chǎn)并不意味著其否定了兩類氣體，而是基于美國政府不斷變化的PFAS外部監(jiān)管環(huán)境、可持續(xù)發(fā)展的考慮。實際上，PFAS所涉及的58類電子氟化液或氣體目前在芯片制造、滅火劑、電力等領(lǐng)域均獲得了廣泛應(yīng)用，3M在2025年前仍將繼續(xù)生產(chǎn)上述PFAS產(chǎn)品，同時盡可能推出新型替代方案，以避免相關(guān)PFAS限制政策的潛在負(fù)面影響。對于我國輸配電裝備領(lǐng)域未來發(fā)展而言，我們需要堅持獨立自主的技術(shù)路線，科學(xué)合理地評估C4F7N、C5F10O等已有環(huán)保絕緣氣體綜合性能，在明確其應(yīng)用場景、條件的基礎(chǔ)上開發(fā)相關(guān)設(shè)備，同時設(shè)計推出新氣體并應(yīng)用新技術(shù)以推動輸配電裝備產(chǎn)業(yè)綠色低碳發(fā)展。另外，我國未來需要強化PFAS生產(chǎn)、應(yīng)用及廢氣處置等領(lǐng)域的管控，避免其環(huán)境和健康危害。
點評：未來中壓環(huán)保柜主要以干燥空氣或氮氣搭配真空斷路器的無氟方案；GIS/GIL將逐步推廣SF6/N2混氣方案，最終目標(biāo)無氟時代；
西門子能源的干燥空氣GIS
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