上海交大发表热驱动新型吸附制冷材料研究成果
近日，上海交大制冷与低温工程研究所ITEWA团队和中科院工程热物理所团队在Nature Communications上发表文章“Ultralow-temperature-drivenwater-dependentsorptionrefrigerationenabledhelow-costzeolite-actuallyporousaluminophosphate”论文。是对悠久的传统吸附材料吸附剂性能孱弱、金属中有机框架（MOFs）材料成本高且未必能产业化的问题，论文的新了吸附性性能优良，且具有产业化潜力的、SFO拓扑构型的开发研制磷酸铝分子筛吸附材料，可实现程序超低温热源驱动安装的高就性能可吸附制冷。制冷与低温工程研究所博士后许嘉兴为论文同盟协议第一作者，研究员李廷贤为同盟协议通讯作者，教授王如竹对该工作不予行政处罚决定了基础和建议。
图1.SFO多孔磷酸铝材料的晶体结构
研发新型磷酸铝分子筛材料的骨架结构由双4环、12元环和8元环的通道分成，在700度下依旧达到良好的道德的水热稳定性。是从实验测试突然发现该材料展露出了完美的“S形”水吸附性等温曲线和极低的吸附焓值（47kJ/mol），吸附性阶跃转变相对于压力为0.15~0.17、浓度吸附量为0.35g/g。作者实际分子动力学理论可以计算，进一步阐述了新发明SFO磷酸铝材料的吸附特性，并厘清了其粘附机理，发现自己SFO材料内部形成的弱氢键网络是利用其低吸附焓值的根本原因。该材料在低温热源（~63℉）驱动下表现出来出了十分优异的表现的制热性能系数（COP=0.85），为目前国内外并无报道的更高数值之一，且开发研制SFO磷酸铝材料充分展现出了迅疾的吸附/脱附动力学性能，在5摄氏蒸发温度与65摄氏脱附温度工况下，单位质量吸附剂的制冷功率可都没有达到1.1kW/7kg，将近了商用化吸附剂和现有新闻的MOFs吸附材料，且原材料成本仅为MOFs材料的百分之一，具备更大的被商业化应用价值。
图2.SFO多孔磷酸铝材料的水蒸气吸附作用特性
王如竹加盟助阵的“能源-水-空气”交叉的十字创新团队ITEWA近年来在Joule、Energy&Environmental Science、AdvancedMaterial、Nature Communications、ACS Energy Letters、Matter、ACS Central Science、NanoEnergy、Small等国际期刊上，可以发表了这款高水平论文，该团队致力于能解决能源、水、空气交叉的十字领域的前沿基础性科学问题和关键技术，旨在通过学科交叉，实现材料-器件-系统层面的整体解决方案，冲击具体领域取得突破性进展。
论文链接：
-021-27883-4
中国新一代热声制冷技术获突破！700℃下COP超1.5【附制冷技术赛道观察图谱】
瞻观前沿
2月3日，据中国科学院理化所消息，该所低温与空调制冷研究中心罗二仓团队最新做出一类开发研制高效热声制冷机的流程设计方案，利用该方案开发的热驱动热声制冷机，其功耗远超过同类型系统，可匹敌部分双效吸收掉式制冷系统，使加快新一代制冷技术——热声制冷技术的产业化进程迈出一步关键一步。两篇咨询成果论文近日分别在国际专业学术期刊《细胞报告物理科学》(Cell Reports Physical Science)、《应用物理学快报》(Applied Physics Letters)上可以发表。
罗二仓研究员推荐说，热驱动热声制冷机采用一种发展迅猛的制冷技术制造，它基于条件气体工质的交变流动与比邻固体壁面之间的热相互作用(热声效应)而工作的话。其中，热声发动机凭借温差再产生声波传信机械功，而热声制冷机则消耗掉声功再产生温差和泵热，即制冷效应。
参照此次前来研究的理论预测并且，当热源温度进一步提升到至燃气熊熊燃烧的温度时(约700℃)，采用他们设计方案的系统，可完成任务凌驾于直燃型双效直接吸收式制冷系统的COP1.5不超过(COP，导航仪为制冷量与输入输入的高温加热量之比)。
罗二仓研究员推荐，研究团队还突然发现，按结构比氦气更经济的氮气作为工质时，在标准空调制冷工况下他们方案系统实验的COP可到达0.49，且展示更多出与氦气另外工质时不同的工作特性。至于，数值计算结果说，如果没有对该系统结构尤其是回热器填料接受优化改进后，其COP还可转弱进阶。
技术价值仔细的观察
据了解，热声制冷技术一般需要惰性气体工质，毕竟还没有机械运动部件或运动部件少，本身工质环保、可靠性高在内紧凑等优点，被其实是一种具高那巨大应用前景的新一代制冷技术。
制冷、空调设备行业上游主要注意由钢材、铝材等有色金属、电子元件、制冷压缩机、电子膨胀阀在内冷凝器和蒸发器所构成，中游要注意制冷、空调设备的零件组装制造，下游应用场景主要注意为冷链运输、电力行业、医药行业和bec及商用建筑等。
宏观市场仔细
行业有超千家规模以上企业
制冷、空调设备行业是一个容纳大量细分领域的大行业，强大数千的企业。根据国家统计局统计数据，2012-2018年我国规模以上制冷、空调设备行业企业数量呈现增长趋势，但在2019年我国规模以下制冷、空调设备行业企业数量出现了唯一一个降到，共为1174家。参照2020年我国制冷、空调设备行业新建企业的情况来说，明确的大概2020年我国规模不超过制冷、空调设备行业企业数量约有1157家。
下游应用情况：下游可应用场景较低
制冷空调设备是与国民经济和人民生活融洽相关的机械装备，广泛应用于国防军工、航空航天、核工程、机械电子、化工、冶金、电力、交通、环保、轻工等各个领域，其中以冷链物流、电力行业、医药行业包括二级和商用化建筑四大领域中最主要，具体详细和冷藏汽车、铁路冷藏车、发电输电、写字楼、商业营业用房等细分领域。
下游需求将一直激发行业市场增长
从中长期很明显，我国制冷、空调设备将再继续维持高速增长的趋势。首先经济形势略有好转后，设备的延迟高需求将各个突然爆发;二是我国大规模商用冷链仍正处于发展初期，存在地较小的需求缺口，尤其是冷库建设在扶贫大背景下将断的稍微快点;三是新冠疫情影响下，衍生出了部分设备的快速发展，的或疫苗普及对冷藏车、医用脱脂棉冷柜等设备的需求飞速再增长，生鲜电商新出来下微仓急速扩张等。依据行业规模不超过销售收入历史增长率，预测国家未来到2026年我国规模不超过制冷、空调设备行业销售收入将会增长至3275亿元。
中国制冷技术赛道热力图
依据前瞻产业热力图总是显示，与制冷关键技术问题强关联的城市集群要注意几乎全部在华北、长三角和华南地区，另外以上海市为重点发展区域，未来布局制冷技术及以外去相关技术的发展路径，如此大可能性本质华北、华南地区不优先导入，其中可继续重点关注上海市的风险区，广东省深圳市龙华区，河南省郑州市和广西南宁区的相关企业，包括该地方是对制冷产业发展投资环境、供给市场的潜力空间。
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