目前關(guān)于CO2的研究和應(yīng)用主要集中于三個方面：一方面是最急需替代制冷劑的應(yīng)用場合，如汽車空調(diào)，由于制冷劑排放量大，對環(huán)境的危害也大，必須盡早采用對環(huán)境無危害的制冷劑；另一方面是考慮到CO2循環(huán)的特點，最利于采用這種循環(huán)的應(yīng)用場合，如熱泵熱水器則是考慮到CO2在超臨界條件下放熱存在一個相當大的溫度滑移有利于將熱水加熱到一個更高的溫度的特點而倍受關(guān)注；再一方面是考慮到CO2的熱物理性質(zhì)和遷移性質(zhì)特點，采用CO2作為制冷劑，如考慮到CO2良好的低溫流動性能和換熱特性，采用它作為復(fù)疊制冷循環(huán)低溫級制冷劑。
壓縮機作為跨臨界二氧化碳空調(diào)系統(tǒng)效率及可靠性影響最大的部件，應(yīng)當充分結(jié)合二氧化碳超臨界循環(huán)具體特點重新進行設(shè)計。CO2和氨一樣，其絕熱指數(shù)K 值較高，達1.30，這可能會使壓縮機排氣溫度偏高，但由于CO2需要的壓縮機的壓比小，因此不需要對壓縮機本身進行冷卻。正因為絕熱指數(shù)高，壓比小，可減小壓縮機余隙容積的再膨脹損失，使壓縮機容積效率較高。經(jīng)過實驗和理論研究，Jurgen SUB和Horst Kruse發(fā)現(xiàn)，往復(fù)式壓縮機有良好的油膜滑動密封，成為CO2系統(tǒng)的首選。BOCK對其二氧化碳壓縮機排氣閥進行了改進，排氣改良后的二氧化碳壓縮機效率提高了7%。
由于二氧化碳系統(tǒng)壓力遠遠大于傳統(tǒng)的壓臨界循環(huán)系統(tǒng)，壓縮機的軸封設(shè)計要求比原有壓縮機高得多，壓縮機的軸封泄漏在一段時間內(nèi)仍將是目前阻礙其實用化的主要原因。
Danfoss、Denso、ZEXEL等已進入二氧化碳壓縮機小批量生產(chǎn)階段。 IEA在1999年3月，聯(lián)合日本、挪威、瑞典、英國和美國啟動“Selected Issue on CO2 as working Fluid in Compression Systems”的三年計劃項目。
1994年起，BMW、DAIMLERBENZ、VOL O、德國大眾、Danfoss、Valeo等歐洲著名公司發(fā)起了名為“RACE”的聯(lián)合項目，聯(lián)合歐洲著名高校、汽車空調(diào)制造商等研制CO2汽車空調(diào)系統(tǒng)。BENZ 汽車公司現(xiàn)已生產(chǎn)裝備CO2汽車空調(diào)系統(tǒng)的轎車，德國KONVECTA 生產(chǎn)的以CO2為工質(zhì)的空調(diào)公交客車從1996年運行至今。DANFOSS、奧地利的Obrist、英國均已研制出二氧化碳車用壓縮機。日本的DENSO、ZEXEL的二氧化碳壓縮機已進入批量生產(chǎn)階段。
隨著各大生產(chǎn)廠商的投入，CO2壓縮機的型式也與普通車用壓縮機的發(fā)展趨勢相一致，主要以定排量搖擺斜盤式、渦旋式和變排量為主。
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