工质通常被称为热力循环系统的“血液”,在热工循环中起着至关重要的作用。随着我国“双碳”目标的确立,以及《〈关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书〉基加利修正案》的生效,我国开启了协同应对臭氧层损耗和气候变化的新篇章,这对工质的选用提出了更高的要求。介绍了工质发展简史及现阶段面临的主要挑战,并详细阐述天然工质的物性及应用情况。R744(CO2),R718(H2O),R717(NH3),碳氢类(HCs)等天然工质有较优的环保性能,在工质改革中被寄予很大的希望,成为了替代传统工质(HFCs)的主要研究对象。如何以天然工质替代传统工质在制冷热泵系统中的应用需要进一步的审视,同时,开发者应更加重视工质与系统和技术的适匹性。最后,通过对未来各应用场景下可实现的碳减排效果进行测算,希望为全面了解“双碳”目标下的天然工质替代方案和减排潜力提供参考。