2023年2月7日,欧洲化学品管理局(ECHA)公布了由丹麦、德国、荷兰、挪威和瑞典联合提交的全氟烷基和多氟烷基物质(PFAS)的REACH法规限制提案,涵盖约10,000种定义为PFAS的化合物,旨在从根本上禁止生产、使用和销售所有10,000种PFAS化学品。 该提案预计将于 2023 年底实施。
可以说,限制法案一旦实施,将对整个化工行业和第一产业链产生非常大的影响。 然而,从全球来看,收紧PFAS控制一直是一个长期趋势,如何应对PFAS禁令带来的挑战,成为各行业企业在豁免期内面临的难题。
pfas为什么是的受到限制,甚至被禁止用?
全氟烷基和多氟烷基物质(PFAS),也称为C6-C14 PFAS,含有具有极高键能的碳氟键,这使PFAS具有很强的稳定性,例如防水、耐油脂、减少摩擦、高热稳定性和化学稳定性。
PFAS凭借其优异的稳定性,已广泛应用于各种工业和消费品中。 在工业领域,PFAS常用于半导体芯片、高效消防泡沫等消防产品、建筑防水材料和汽车电池的生产和制造。 PFAS在消费品中也发挥着重要作用,它们被用于家具、电子产品、服装和纺织品等日常应用,以及食品和饮料包装和加工设备。
在如此广泛的应用场景中,PFAS的危害性也令人震惊。 PFAS物质不易分解,因此得名“永久性化学物质”,有些类型已被证明会在环境和人体中积累,甚至可能对健康产生严重影响。
目前,除欧盟外,其他地区也加强了对含氟聚合物的限制和监管。 美国各州已经颁布了对PFAS的禁令,美国环境保护署(EPA)最近发布了PFAS的审查框架,以确保这些化学品在被允许进入商业部门之前已经过EPA的彻底评估。 近年来,我国还制定并颁布了最具代表性的全氟辛烷磺酸物质全氟辛烷磺酸的相应限制和规范,明确了禁止使用全氟辛烷磺酸及其衍生物的行业和领域,对全氟辛烷磺酸的生产过程进行了限制和管理。 此外,国家重点研发计划“纳米污染物控制技术”也将PFAS作为重点污染物之一进行控制。
欧盟pfas该禁令将带来哪些行业影响?
毫无疑问,如果欧盟限制PFAS法规的提案获得通过,将对半导体、光伏、汽车、能源、消费等众多行业产生深远影响。
以近年来新能源汽车的蓬勃发展为例,PFAS材料广泛应用于燃料电池和电力电缆等领域。 在燃料电池的聚合物电解质膜(PEM)中,PFAS材料是可以提高电池性能和稳定性的关键成分。 同时,PFAS材料还用于燃料电池的气体扩散层、气体和水密封胶以及冷却剂回路。 此外,由于新能源汽车对电力的需求更大,电线电缆的制造也要求性能更高,耐腐蚀性更强。 这些应用需要不同性能的PFAS材料,但它们都需要出色的化学、机械和热稳定性。
另一个新兴行业,光伏行业也将受到PFAS禁令的影响。 作为一种清洁能源,许多光伏应用都安装在室外,因此其工况和环境要求能够很好地应对不断变化的环境挑战,其热稳定性、化学稳定性等关键性能也需要依靠PFAS碳氟单键的稳定性。 换言之,光伏应用在提供清洁能源的同时,也存在自身的环境安全隐患。
值得注意的是,中国是世界上最大的制造业国家之一,许多消费品和工业产品都含有PFAS,如果实施欧洲对PFAS的禁令,这将对中国的出口产生影响。 数据显示,2021年欧盟从中国进口的氟化物价值估计在数十亿元人民币,特别是因为中国的制冷剂出口目前占据了欧盟市场的很大一部分。 这意味着大多数含有PFAS聚合物的零部件将受到进出口限制。
开始研究替代品pfas,公司正在积极行动!
在禁令之前,PFAS可以作为一种化学品作为如此重要的替代品吗?
答案不能一概而论。 例如,在上述燃料电池的情况下,用于质子交换膜(PEM)的PFAS目前在汽车工业中尚不能作为替代品(碳氢化合物多嵌段共聚物电解质膜正在开发中)。 在锂离子电池产品中,用作粘结剂的PFAS可以用聚酰亚胺(PI)、聚丙烯酸(PAA)、羧甲基纤维素(CMC)、丁苯胶乳(SBR)等代替; 用作电解质的PFAS可以用LIPF6代替,并且没有其他用途的PFAS替代品。
换句话说,PFAS的替代品与下游应用场景有很大关系。 目前,大部分应用领域仍在探索中,越来越多的不同领域的公司对这一问题做出了积极的承诺。
在消费电子领域,苹果在其官方***中表示,将从2022年11月起逐步消除PFAS有害物质,通过规范法规限制苹果产品、配件、制造工艺和包装中有害物质的使用,并投入大量研发,积极寻找替代品,打造符合苹果标准的电源线和耳机线,确保用户的安全。
在输电领域,施耐德致力于逐步淘汰输配电设备中的氟化气体和PFAS气体(全氟烷基和多氟烷基物质),以加快迈向更可持续的未来。
面对禁令带来的挑战,企业需要首先评估其产品是否含有PFAS,并尝试寻找和开发具有相同性能和环保性的替代材料,从而减少对PFAS的依赖。 其次,密切关注各国和地区PFAS的最新政策动态,做好合规工作,及时调整企业战略和生产计划。 此外,还需要加强与商家和客户的沟通,以确保链条的连续性和产品的可替代性。
加强产业链上下游紧密合作,是解决当前挑战的重要途径。 除了应用端,一些上游原材料供应商早就意识到了这一趋势,正在从研发方面探索更多新的替代解决方案。 这些解决方案可以是不含PFAS的氟化学品,也可以是非氟化学品的新替代品。 以科思创为例,PFAS替代解决方案已成为科思创内部长期的重点发展项目,公司成立了专门的团队,通过加大研发力度,积极推动PFAS替代解决方案的开发,与下游企业一起应对行业挑战。 此外,3M还宣布,到2025年将退出PFAS生产,并停止在其产品组合中使用PFAS。 杜邦致力于通过适当的系统、流程和协议,确保以有限和安全的方式使用PFAS,将其对环境的影响降至最高标准,并在可行的情况下积极寻求替代品。
消除PFAS不会一蹴而就。 首先,PFAS涵盖了数以万计的工业生产化学物质,从材料生产到零部件制造再到最终产品在线化,过程中涉及的产业链极其复杂。 公司通常需要识别和收集哪些产品和工艺使用了PFAS,然后才能开发和找到更安全的替代品。 这也意味着,像科思创这样的材料企业往往需要在这个过程中扮演更重要的举足轻重的角色,不仅需要对下游应用的需求有深刻的了解,还需要熟悉材料技术,有实力开发新的解决方案,帮助下游企业满足监管要求,保持和提升市场竞争力。 据悉,科思创目前已与电子电气、汽车等多个领域的龙头企业开展深度合作,此次经验将进一步助力其在PFAS替代解决方案方面的创新研发,帮助下游企业更好地应对未来挑战。
结论:提前做好准备,从危机到机遇
PFAS禁令即将到来,无疑将对一些行业产生影响。 虽然已经开发了PFAS的一些替代品,但仍有许多关键的PFAS应用尚未找到合适的解决方案。 即使存在替代品,寻找低成本、易于生产、完全可生物降解和环保的替代品仍然是一个具有挑战性的话题,需要在世界范围内不断研究。
睿智的中国人爱说“危机中的有机”,并相信日益严格的PFAS禁令危机也将促使各产业链加速寻找和开发更环保的替代品,并促进各行业的升级转型。 我相信机会总是眷顾那些有准备的人。