相变储热大规模商用时代加速到来!国际权威能源杂志刊发欧瑞博相变储热最新成果
2026-10-28 11:04:49 来源:消费者报道 作者:消费者报道
在全球能源转型与“双碳”目标的时代背景下,智能新能源空调产业正在迎来一次历史性的底层技术跨越。近日,欧瑞博与南方科技大学联手攻克相变储热产业化难题,双方联合实验室的相变储热研究成果正式获得国际权威储能期刊《Journal of Energy Storage》(2025年影响因子为10.7)刊发。
这篇聚焦底层材料学的重磅论文,向全球宣告了相变材料性能取得全球性突破。研究成果首次突破传统材料高效传热与高容量储热瓶颈,从根本上解决了制约相变技术走出实验室的三大核心痛点。随着欧瑞博原创相变储热新技术的突破,相变储热大规模产业化正加速到来。目前,这一突破性材料已正式应用于其首创的集成空调中,成为全球唯一一家能够实现相变储热技术全链路产业化的企业,彻底颠覆了传统家庭空调“即产即用”的低效能源模式。
(深圳科技馆首个热泵空调品类展品诞生 :欧瑞博集成空调入驻)
直击产业“百年暗室”:传统相变材料的三大桎梏
要理解此次技术突破的颠覆性意义,须厘清相变储热技术在过去几十年中所面临的产业化困境。
相变储能被誉为“热量银行”或“热电池”。其核心原理是利用特殊材料形态转化过程中,吸收或释放大量的潜热。这种技术具有极高的能量密度,能够把暂时不需要的废热、余热储存起来,在环境或用户需要时快速释放。理论上,相变储热是解决可再生能源波动性、提升建筑与家庭能源综合利用效率的最优解。
但在实际相变过程中,导热高与焓值高却难以兼得,这一成为相变储热技术产业化进程中难以逾越的障碍。
首先是传热效率低下的问题。绝大多数有机相变材料(如石蜡类、脂肪酸类)本身是热的不良导体。在实际应用中,热量虽然能储存在材料内部,但“存不进去”也“取不出来”。而为了提高导热率而向其中添加大量的高导热填料,虽然传热变快了,却会占据原本属于相变材料的体积,严重牺牲材料的有效储热容量。
其次是过冷度过高导致的结晶难题。相变材料在释放热量时需要由液态凝固为固态。但传统材料往往在温度已经降至凝固点以下很低时,依然保持液态而不结晶,这就是“过冷现象”。过冷度高意味着材料在需要释放热量时“无动于衷”,严重影响系统的响应速度和实际放热效率。
最后是长期循环使用带来的相分离与性能衰减。相变产品在家庭场景中需要经历长年累月、成千上万次的熔化与凝固循环。在反复的液固转换中,传统材料内部的组分极易发生团聚、沉降和分层。如同久置的果汁发生沉淀,局部成分的改变会导致整体储热容量的不可逆下降和系统性能的严重衰减。
这三大痛点,将相变储热技术长期封锁在实验室的烧杯和庞大的工业试验装置中,迟迟无法进入普通家庭。
材料级技术创新:三大核心指标取得震撼性突破
要真正实现相变储热技术的大规模产业化,需要在导热能力、储热密度、结晶稳定性、流动性以及长效循环寿命之间找到完美的系统平衡。瞄准这一方向,欧瑞博与南科大联合研究团队展开了历时数年的艰苦攻关。
针对上述行业痼疾,联合团队另辟蹊径,采用原位水合自组装技术路线,从分子和纳米尺度对相变材料进行了重新设计与彻底改造。团队创新性地采用了极低掺杂策略——仅使用2 wt.%的一维碳纳米管和1 wt.%的二维石墨烯纳米片,通过管状材料与片层结构的巧妙连接,在极低的碳填料用量下,成功构建出相互连接、四通八达的三维导热网络。
(一维桥接、二维传热,构筑三维连续导热网络)
这一底层机制的创新,带来了令人瞩目的实验结果。据《Journal of Energy Storage》刊发的论文数据显示,此次技术成果首次突破传统材料高效传热与高容量储热瓶颈,在三大核心指标上取得了震撼性的突破:
其一,导热率提升约110.4%。全新复合材料的导热系数由原本孱弱的0.67 W/(m·K)直接跃升至1.41 W/(m·K)。这意味着热量进出材料通道被全面拓宽,彻底打通了相变储能的“任督二脉”。
其二,相变焓达267 kJ/kg。在实现热量高速传导的同时,该技术成功打破了“加填料必减容量”的魔咒。极低的掺杂量为相变主体材料留足了空间,成功在提升传热效率的同时,保持了极高的储热容量。
其三,相变焓保持率达93%。针对令人头疼的相分离问题,团队首次创新性的提出基于流变性能衰减的相分离评价因子(VVI),将材料的抗相分离性能变化转化为可比较的量化指标,在该指标的指导下,材料长寿命服役后的焓值保留率仍高达93%。
更具决定性意义的是,欧瑞博团队将该复合材料成功灌注到极其紧凑的微通道换热器中,并顺利完成了动态充放热验证。这一动作标志着,该技术彻底跨越了从“理论储热材料”到“可制造、可量产的热交换装置”的巨大鸿沟,为相变储热的大规模产业化普及铺平了道路。
产业价值重构:集成空调彻底打破“即产即用”
欧瑞博将这项全球领先的储热技术,精准落地于家庭能耗核心——集成空调之中。传统家庭空调与中央空调的运行逻辑存在一个根本缺陷,即“即产即用”:压缩机启动即产冷热,关机即停。这种能源生产与消耗在时间上高度绑定的模式,不仅难以应对家庭冷热负荷的剧烈波动,更会将运行中产生的庞大冷凝废热直接排入大气,造成极大的能源浪费。
集成空调的本质,正是底层能源逻辑的重构。通过全面引入突破后的相变储能技术,欧瑞博在行业内构建起“热泵热回收、相变储能与AI智慧调度”的系统化能力闭环。热泵热回收将空调废热变废为宝,相变储能依托高容量储热材料将其妥善保存,AI智慧调度则根据环境与负荷智能决定储放热时机。
(集成空调已经进入12000户家庭)
在这一架构下,能源的生产和消耗被成功解耦。家庭热量实现了跨时间的自由调度,传统家庭能源重复浪费的痛点迎刃而解,使空调由单纯耗电的“温度调节设备”进化为掌控全屋能源调配的“家庭智慧能源中枢”。此次相变材料性能的突破,也直接转化为欧瑞博集成空调用户的五大核心体验跃升:
1. 冷热响应极速化: 110.4%的导热率提升拓宽了热流通道,面对家庭负荷突变时,储能模块能瞬间释放庞大热量,告别漫长的预热等待。
2. 全屋冷热体验更连续: 成核过程的稳定调控大幅降低了储放热的不确定性,确保各种极端天气下系统冷热及热水输出平滑连续,杜绝忽冷忽热。
3. 整机寿命更长效可靠: 长期循环后高达93%的相变焓保持率,从源头锁死性能衰减隐患,保障系统经历高频使用后储热与换热效率依然历久弥新。
4. 适配住宅的紧凑化设计: 低掺杂技术避免了材料过度增稠,为紧凑型高功率密度换热器灌注创造了条件,让庞大的储热装置实现小型化,轻松隐形于普通家庭空间。
5. 跨时间智慧调度的家庭绿电体验: 高容量储热赋予家庭跨时段储能能力,系统可在谷电或光伏充足时全力储满,用电高峰期按需释放,大幅削减能源账单。
早在此次登上国际顶级学术期刊之前,这项技术便不是停留在实验室里的理论数据。事实上,融合了相变储热原创技术的欧瑞博集成空调,目前已经率先走进了全国12000个先锋家庭。在各类真实且复杂的住宅工况下,它早已经受住了长期的实际运行检验,将颠覆性的冷热体验与节能效果真正落地。
(欧瑞博创始人在深圳国家低碳城论坛演讲)
此次底层材料技术的全球性突破与国际权威期刊的背书,彻底扫清了相变储热技术大规模商用的最后壁垒,按下了该技术全面普及的加速键。从12000个先锋家庭的率先检验,到核心技术被全球科学界充分认可,欧瑞博正依托坚实的原创科技实力,加速替代传统家庭空调与中央空调,走进百万家庭成为现代智慧住宅的标配。

