由于CFC、HCFC对臭氧和大气变暖的影响而逐渐淘汰，加之人类更加重视自身环境的改善，并且我国目前单冻机的冷源温度在-30℃至-50℃之间，并且使用了NH3系统、R22系统存在于负压运行、液爆等不利因素。因此作为环境友好型的自然工质CO2重新受到重视。山东神舟制冷设备有限公司经过两年的研究，并获得了国家制冷学会的大力支持，研发一国内第一台二氧化碳制冷机组。
CO2的亚临界制冷循环与普通的蒸气压缩式制冷循环完全一样，此时压缩机的吸排气压力都低于CO2的临界压力，蒸发压力、冷凝压力也低于临界温度，制冷循环的吸、放热过程都在临界条件下进行，热交换过程主要依靠潜热进行，被用于低温复叠冷冻设备的低温级。
采用co2作为复叠式制冷循环的低温制冷剂有许多的优点：
1、co2在蒸发温度为-50℃以下时有足够的蒸发压力，可以满足目前食品低温速冻的需求，而且蒸发器内不会生产负压。
2、由于co2无毒，不可燃，没有气味，且相对分子质量比空气重，可以按照氟系统制冷剂的流程处理。
3、co2是天然工况，对环境影响小。
4、与其它低温制冷剂相比，即使处于低温状况，co2粘度非常小，传热性能良好，因利用潜热吸热，单位容积制冷量大，大大减少了所需换热面积。
