3M宣布停止生產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58種全氟烷基和全氟烷基物質（Per/polyfluoroalkyl substances, PFAS）產品，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對氣候環境和生態健康的影響。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58種全氟烷基和全氟烷基物質（Per/polyfluoroalkyl substances, PFAS）產品，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對氣候環境和生態健康的影響。PFAS是一系列的合成有機氟化物總稱，其在全球多個行業如芯片制造、滅火劑、油漆、防水劑等獲得了廣泛應用，但PFAS生產和使用環節所帶來的環境威脅引發了環保組織及政策制定者的關注。
而此次停產涉及到的C4F7N、C5F10O自2015年由3M聯合通用電氣（GE）、ABB等推出以來，獲得了國內外學者的廣泛關注。特別是針對其絕緣、穩定及分解、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替代SF6應用于中、高壓設備的潛力。但作為滅弧介質應用于斷路器、負荷開關等場景時，這兩類氣體仍存在瓶頸，尤其是固體析出、毒性分解產物、重復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了C4F7N、C5F10O混合氣體145kV GIS、420 kV GIL、24kV 開關柜等設備應用，國內近年來也研發了C4F7N/CO2混合氣體開關柜、GIS、CT等設備并實現示范運行。
二、3M停產？是挑戰也是機遇
3M宣布停產C4F7N、C5F10O對我國氣體絕緣輸配電裝備產業發展既是機遇也是挑戰。一方面，國內早在2019年已實現C4F7N的自主化生產，且C4F7N、C5F10O目前仍未獲得大規模推廣應用，因此我國對兩類氣體的需求量仍較低，受3M停產影響應該并不大。另一方面，3M宣布停產PFAS警示我們要進一步探索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修正案，要求中、高壓電力設備中禁止使用GWP>10的含氟氣體，僅當有證據證明存在技術困難時可使用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 |
為實現輸配電裝備產業可持續發展，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145kV/40kA 的GIS研發及應用；另一方面，具有更低GWP值、安全和絕緣性能的新型環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瓶頸。需要指出的是，3M中國明確指出C4F7N、C5F10O的停產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外部監管環境、可持續發展的考慮。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、電力等領域均獲得了廣泛應用，3M在2025年前仍將繼續生產上述PFAS產品，同時盡可能推出新型替代方案，以避免相關PFAS限制政策的潛在負面影響。對于我國輸配電裝備領域未來發展而言，我們需要堅持獨立自主的技術路線，科學合理地評估C4F7N、C5F10O等已有環保絕緣氣體綜合性能，在明確其應用場景、條件的基礎上開發相關設備，同時設計推出新氣體并應用新技術以推動輸配電裝備產業綠色低碳發展。另外，我國未來需要強化PFAS生產、應用及廢氣處置等領域的管控，避免其環境和健康危害。
點評：未來中壓環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，最終目標無氟時代；
西門子能源的干燥空氣GIS
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