2022年，冰箱保溫技術領域發生了兩件大事。先是8月9日，海爾冰箱首創的“冰箱箱體動態壓力下聚氨酯硬泡發泡技術”獲得中國輕工業聯合會頒發的科學技術進步獎一等獎。11月3日，在進博會上，美的冰箱聯合科思創發布綠色冰箱。無論前者還是后者，其核心都是低碳聚氨酯發泡技術獲得突破。事實上，自2020年中國提出“雙碳”戰略以來，綠色低碳已經成為冰箱行業最重要的發展趨勢。相應地，冰箱聚氨酯硬泡技術也穩步向低碳化邁進。

低碳材料的應用

在冰箱中，發泡材料通常會塞滿整個箱體，目的是讓冰箱內部溫度保持恒定，提供更好的保溫效果。然而，常規的發泡材料和發泡技術有3個明顯的缺陷：一是排放大量二氧化碳，破壞臭氧層，加劇溫室效應；二是發泡材料流動性差，容易填充不均勻，影響保溫效果；三是難以同時兼顧速度和質量，發泡效率低。應對這3個問題，業內通過使用更低碳的原料、提升整機能效和生產效率的創新工藝，從整個聚氨酯產業鏈降低碳排放。

使用更低碳的原料包括兩個方向，即使用GWP值更低的發泡劑和更低碳的發泡料。關于發泡劑替代，冰箱行業已經基本完成了HFC-245fa的淘汰（詳見P.6）。

發泡料主要是指白料中的聚醚和黑料中的MDI。對于應用更低碳的發泡料，《電器》記者了解到，業內正在更多地推出低碳足跡的MDI，比如科思創、巴斯夫、萬華化學、亨斯邁等，但在聚醚方面還沒有推出相應的產品。

科思創推出低碳足跡MDI，2021年進博會期間，科思創在亞太地區首發了經ISCC PLUS質量平衡認證的低碳足跡MDI的同時，還聯手海爾推出了應用該MDI的低碳冰箱。2022年進博會期間，科思創再次攜手美的發布了應用該MDI的綠色低碳冰箱。與冰箱行業兩大巨頭合作推廣低碳MDI，標志著低碳足跡聚氨酯在家電企業開始實現批量生產。

科思創方面表示，ISCC是國際公認的生物質及生物能源的可持續發展認證體系。在質量平衡方法中，源自生物質或廢棄物的原材料與化石原料混合，然后通過數學方式被分配給最終產品，實現溫室氣體減排。由于質量平衡產品與相應的化石基產品性能相同，客戶無需改變現有生產工藝與設備。科思創的低碳足跡MDI來自植物的生物質原材料的份額高達60%，與化石基MDI相比，可減少60%的碳排放量。

一樣的低碳MDI，不一樣的產品。在科思創將低碳足跡MDI推向市場不久，巴斯夫“首款無溫室氣體排放的芳香族異氰酸酯Lupranat ZERO”成功上市，擴大了旗下MDI產品組合，為低碳MDI市場競爭注入活力。

巴斯夫方面表示，經過核算，Lupranat ZERO“從搖籃到大門”的產品碳足跡為零，意味著該產品從源頭到離開公司送往客戶的過程中，都不會產生二氧化碳排放，這包括產品相關的溫室氣體排放和產品中的生物基碳。在這一過程中，巴斯夫在化工生產鏈的初始階段采用可再生原料，并通過質量平衡法對這些原料進行分配，從而實現零碳排放。此外，巴斯夫在該產品的生產過程中采用了經認證的可再生能源。

除了MDI，聚醚領域的低碳發展也傳來好消息。2022年12月，萬華化學推出一款生物聚醚產品——WANOL FB390。該產品生物基含量超過90%，可減少碳足跡30%~50%。同時，該產品具有較好的泡孔結構和良好的透氣性。某業內人士評價說：“雖然這款聚醚用于聚氨酯軟泡，目前主要用于高端家具和汽車領域，但是對于冰箱聚氨酯硬泡降低碳足跡有很大的借鑒意義。”

先進技術降低材料用量，提升產品能效

提升冰箱能效，一些企業通過增加發泡料的流動性，讓發泡料填充得更均勻，進而提高冰箱箱體的保溫效果。例如，海爾冰箱首創動態壓力下的聚氨酯發泡技術，解決了發泡流動性差、填充不均勻的難題，實現了在超高粘度材料、超快反應時間和復雜產品結構等條件下發泡料高質量填充，將發泡效率提升50%。據介紹，目前，海爾冰箱國內已有4條生產線應用該技術，年產300萬臺綠色環保冰箱，年碳減排約達112萬噸。

科思創的微孔發泡技術與海爾的“動態壓力下的聚氨酯發泡技術”異曲同工。據科思創方面介紹，微孔發泡技術是科思創于2013年在德國總部開始研發的新技術，可以通過減小泡沫孔徑，降低絕熱系數，進而提高冰箱的能效。同時，微孔發泡技術可以在普通發泡體系的基礎上配合各種發泡劑體系，實現隔熱性能大幅提升，加快生產節拍并且優化注料量，更好地控制產品品質，節約生產成本。值得一提的是，對于家電企業來說，切換微孔發泡技術不需要任何額外設備投資，不需要調整生產線，不增加成本。

陶氏的真空發泡技術在冰箱行業已經應用多年，特別是在海爾多個冰箱工廠成功應用，其核心技術原理正是通過提高泡沫流動性、泡沫密度的均勻性，來減小微觀泡孔尺寸，降低泡沫導熱系數。真空發泡技術可以讓家電企業在不增加成本的情況下將能效提升10%，同時通過縮短將近50%的脫模時間，大幅度增加循環次數，提高生產效率。如今，該技術已經迭代到第三代，對冰箱能效的提升非常顯著。據陶氏有關負責人介紹，陶氏第三代PASCALTM技術采用獨特的真空工藝和新型的聚氨酯發泡系統來填充冰箱壁內的絕熱空腔，不僅可以進一步幫助冰箱廠提高能效，還能降低生產成本、提高生產效率，為冰箱行業加速實現碳中和目標作出了好的示范。根據測算，采用PASCAL技術的項目于2018~2026年間減少的溫室氣體排放將超過90萬噸，相當于生長10年的1500萬棵樹木所吸收的溫室氣體總量。

然而，某業內人士認為，真空發泡技術能效提高雖然很顯著，但是動輒需要投資千萬元，這對當下成本壓力巨大的冰箱企業來說并不適用，這也是它沒能在冰箱行業大規模推廣開來的重要原因。

從整個聚氨酯產業鏈進行碳減排，對于冰箱行業實現“雙碳”目標同樣至關重要。

萬華化學提出了聚氨酯泡沫全生命周期解決方案。萬華化學有關負責人介紹說：“我們通過化學方法將廢舊聚氨酯材料在分子層面重組，再通過新的化學反應生成聚氨酯材料。該技術反應條件較為溫和，且產物可直接用于發泡，在聚氨酯回收領域具有較大的實用價值，能顯著提升經濟效益。另外，此回收工藝還可實現泡沫不降級再利用。”

《電器》記者結束本文采寫時，正值2023新年。展望新的一年，冰箱行業綠色低碳的發展趨勢不但不會改變，而且會更加迫切，這一點從近期各省市發布的“碳達峰”實施方案不難窺見。站在新的起點，聚氨酯硬泡產業鏈上的企業能夠做的，唯有與冰箱廠一道堅定綠色發展路線，破浪前行。