高导热复合相变材料连获突破，热电池赛道资本加速，工业余热落地参数首次公开

本期从公开渠道整理相变储能领域学术成果 16 项、国际企业动态 13 条、应用案例 15 个。核心变化有三：相变材料「高潜热与高导热难以兼得」的行业难题出现多条成熟解法；高温储热（300–800 ℃）方向文献与资本同步升温；国内工业余热与建筑节能项目开始公开完整的技术经济参数。

一、学术研究前沿

1. 环氧基复合相变材料：导热提升 33 倍，芯片升温时间延长约 14 倍

西北工业大学团队以「柔性网络促结晶 + 金属骨架导热量」协同设计，在环氧体系中引入高比例醚键提升网络柔性，使聚乙二醇结晶能力不被压制，再以泡沫铜构建三维导热骨架。该材料在保持较高储热焓值的同时，导热性能大幅提升，用于芯片热管理测试时，芯片表面由 30 ℃ 升至 90 ℃ 的耗时由约 310 秒延长至约 4286 秒。

2. 石墨烯气凝胶路线：低负载实现高导热，光热转换效率达 96.4%

兰州大学团队将层状退火石墨烯气凝胶引入聚乙二醇，预构建的三维骨架形成连续声子传输通道，因此在石墨烯负载较低的情况下仍获得不成比例的导热提升，同时保持形状稳定，可用作电子器件散热的界面材料。

3. 高温储热：熔盐选型框架与混合储热系统设计同步推进

• 选型框架：一篇覆盖 300–800 ℃ 的共晶熔盐相变材料综述，统一了氯化盐、碳酸盐、硫酸盐体系的热物性与兼容性数据。结论指出，中低温区氯化盐体系（如 NaCl-KCl-MgCl₂）表现最稳定，高温区则以碳酸盐体系（Na₂CO₃-NaCl 等）更有前景。
• 系统设计：一种「双层不同熔点相变材料 + 中心熔盐芯」的多层混合储热结构，相较传统双罐熔盐系统，储热平准化成本降低约 33.2%、供热成本降低约 12.4%。
• 容量提升：面向光热发电的级联相变储热方案，储能容量较单一相变材料配置提升 282%，并可兼容超临界二氧化碳发电循环。

4. 材料与器件方向的其它进展

• 仿生双碳骨架光热相变复合材料：石蜡负载率达 254%，300 次循环泄漏率 ≤ 0.17%，光热转换效率 96.69%（《物理化学学报》，2026）。
• 电池热管理：纯相变材料方案在高倍率放电下会因完全熔化而失效，相变材料 + 液冷混合方案可将电芯峰值温度降低 6.0%–9.1%（Scientific Reports，2026-09-16）。
• 固-固相变材料：国内团队受蛛丝分子结构启发，以聚乳酸立构复合与聚乙二醇相变链段制备可回收、可降解的高性能固-固相变材料，并已建立千吨级中试生产线（2026-09-18 学术报告）。

二、国际企业动态

1. 热能存储赛道资本投入显著加大

• 美国 Antora Energy：完成 5.5 亿美元 C 轮融资（超额认购），资金用于大型项目部署、扩产及建设第二座美国制造基地，主要服务工业、数据中心与电网客户（2026-09-03）。
• 澳大利亚 MGA Thermal：获澳大利亚可再生能源署 325 万澳元资助，将开展最多 5 项前端工程设计（FEED）研究。其混溶隙合金储热块电-蒸汽往返效率标称可达 93%，规模覆盖 5 MWh 至 6 GWh（2026-09）。
• 英国 Exergy3：完成 1000 万英镑种子轮融资，将富余可再生电力转化为工业高温热，已交付首套系统并在苏格兰蒸馏厂验证，计划本季度设立慕尼黑办公室（2026-04-21）。

2. Sunamp：专利布局与中国市场落地同步推进

• 获加拿大专利授权（编号 3,107,495），涉及其相变热电池技术；同期提交美国「相变材料生产套件」专利申请，强调生产过程中不产生松散粉末，提升生产安全性与一致性。
• 中国市场方面，与江苏光芒新能源在第十六届热泵行业年会联合发布「相变储能×热泵耦合」全场景解决方案（2026-07-30）；国内合作方还启用了筹备多年的相变热电池体验中心。

3. 其它值得关注的动作

• 美国国防科技企业 Lyntris 在自有工厂新增相变材料热管理能力，面向下一代军用系统提供被动热管理。
• 挪威 Kyoto Group 任命新任首席技术官，推动熔盐储热产品规模化与成本优化。
• 英国 PCM Products 公开目标：2027 年前微胶囊相变材料产量翻倍，服务建筑与暖通集成需求（第三方报告转述，细节待核实）。
• 印度 Pluss 发布完整的被动冷链托运箱产品矩阵，覆盖 -25 ℃ 至 25 ℃ 多温区，最长认证续航超过 120 小时。

三、应用案例

1. 工业余热与储能：10 MW/80 MWh 二氧化碳相变储能项目参数公开

芜湖海螺水泥项目采用压缩二氧化碳气液相变储能技术，耦合水泥产线，并回收窑尾低温烟气余热。该项目已进入政府节能技术推广目录，技术经济参数完整公开。

另据公开采购信息，某高校拟采购「冷却塔低位余热回收相变储能装置」，配置 80 ℃ 高温水源热泵（单台制热 120 kW）与 3 台相变储热单元（单台储热 ≥ 110 kWh、相变点 65 ℃、24 小时热损失 ≤ 5%），对外输出 45–80 ℃ 热媒。此类采购意向的公开，说明相变储热在余热回收场景已进入标准化配置阶段。

2. 建筑节能：从「节能率」走向「经济性 + 智能控制」

• 相变材料 + 金属泡沫砖：在室外峰值 45 ℃ 条件下，墙体峰值热增益降低超过 66%，制冷能耗降低约 50%，热经济性评估中投资回报率常超过 60%（Scientific Reports，2026-06-26）。
• 相变智能窗（半干旱气候）：年制冷电耗降低 6.6%–7.5%，年供暖天然气消耗降低 36.8%–39.8%，全年节能约占建筑总能耗的 17.5%（Journal of Energy Management and Technology，2026）。
• 实时智能控制：以长短期记忆网络驱动的模型预测控制，协同相变材料与可切换保温系统，相较无保温基准实现约 84% 的综合能耗降低，推理耗时约 25 毫秒（Automation in Construction，2026）。

3. 冷链物流：相变材料把温度波动压到 ±1 ℃

• 行业背景：世界卫生组织数据显示，全球约 30%–40% 的疫苗因运输过程中的温度偏移而报废。传统冰袋方案存在「过冷尖峰」与 24–48 小时后失效的问题。
• 产品化程度：主流厂商已形成「相变温度 × 续航时长 × 容积」的完整产品矩阵，全相变材料配置的托运箱在 2–8 ℃ 区间认证续航可达 120 小时，深冷型覆盖 -25 ℃ 至 -15 ℃。
• 实测数据：在 43 ℃ 高温环境实验中，通过在冰袋基础上加装 5.9 kg 相变材料层，2–8 ℃ 温度窗口的保持时间由 13.66 小时延长至 18.58 小时（IIETA 收录期刊，2026-04）。

四、趋势观察

• 材料层面：「高潜热 + 高导热」不再是二选一。柔性网络、石墨烯气凝胶、泡沫金属骨架、双约束交联等多条路线并行，导热 4–8 W/(m·K) 且潜热保持 110 J/g 以上的复合体系正成为主流设计目标。
• 场景层面：工业高温储热（300–800 ℃）是当前资本与技术最活跃的方向；建筑领域则从被动节能材料升级为受智能控制调度的系统组件。
• 数据层面：国内政府节能渠道与政府采购公示开始系统性披露项目投资额、循环效率与回收期，其可靠性明显高于行业推广类内容，建议作为选型与方案比选的主要参考来源。