目前制冷行业普遍使用R22制冷剂对臭氧层有明显的破坏作用，而且温室效应显著。根据《蒙特利尔协议》的规定，全球将在2030年全面限制R22的使用。寻找R22替代工质，已成为制冷行业最迫切的任务。
人工合成制冷剂R410A，作为目前最热门的过渡性替代工质，虽然对臭氧层没有明显破坏作用，但仍含有氟元素，不是真正意义上的“无氟”工质，其引发的温室效应更是与R22不相上下。这就意味着R410A仍将面临二次淘汰。
而纯天然环保绿色制冷剂R290的性能系数不仅能达到R22的标准，而且不含氟元素，对臭氧层不会产生破坏作用，也不会排放温室气体加剧全球气候变暖，是完全环境友好型制冷剂，可以成为空调替代制冷剂的重点发展方向。经过2年的潜心研发，2008年9月，格力电器自主研发的R290冷媒空调成功通过了中国家电协会专家组的验收，并于2010年9月再次通过欧洲权威安全认证——德国VDE认证，获得了欧洲市场准入证。
早期的制冷剂是自然界中容易获得或制取的物质，如乙醚、氨、CO?等。但是这些早期的制冷剂最后都因为制冷设备庞大效率较低，所以在后来出现热力性能较好的氟利昂制冷剂后，最后在20世纪50年代退出常规制冷系统。但是近年来这些最早期的制冷剂又重新进入行业的视线，被广泛的研究应用，其中以CO?最引人注目。
CO?具有高密度和低粘度的特性，CO?的流动损失小，传热效果好。通过强化传热可以弥补它循环不高的缺点，增加回热器或者采用两级压缩即可达到与常规制冷剂相似的效率，而不设膨胀机，这也是各公司开发CO?小型制冷或者汽车空调的研究方向。CO?制冷技术已经跨进实际应用的门槛。日本几大公司开发的CO?热泵热水器已上市多年，年产已达十万台。日本冷冻空调空调协会标准JRA-4050-2004家电热泵热水机(二氧化碳冷媒)对这类产品的性能、安装等有严格的规定。实际上热水器稍加改装，即可变为有热回收的家用空调，所以将CO?用于家用空调也只有一步之遥。在汽车空调方面，可以说国际上各大汽车公司都进行了CO?汽车空调的研制，并能过专门协调机构联合攻关，国际汽车工程学会不断发布有关报告。欧盟正在讲座相关CO?汽车空调的标准，准备在2008-2010年将欧洲的汽车空调全部改为CO?系统。R134a汽车空调只是过渡性的，一旦时机成熟，向CO?系统转变已是定局。
