我国制冷技术新突破
第一财经资讯·2026-01-22 10:36
研究突破与核心发现 - 中国科学院金属研究所李昺研究员团队与合作者首次发现“溶解压卡效应”,为高耗能数据中心等算力基础设施提供了新型冷却解决方案 [1] - 该研究成果已于1月22日在国际顶级学术期刊《自然》上发表 [1] - 实验发现,硫氰酸铵(NH₄SCN)溶液在压力变化下表现出显著热效应:加压时盐析出并放热,卸压后盐迅速溶解并强力吸热 [1] - 在室温下,溶液温度可在20秒内骤降近30摄氏度,且在高温环境下降温幅度更大,性能远超已知固态相变材料 [1] 技术原理与机制 - “溶解压卡效应”将制冷工质与换热介质合二为一,利用溶液本身的流动性实现高效传热,同时通过溶解与析出过程提供巨大冷量 [1] - 该效应打破了制冷领域长期存在的“低碳-大冷量-高换热”不可能三角关系 [1] - 与传统固态“压卡效应”(类似挤压干燥海绵)相比,新效应相当于挤压吸满盐水的湿海绵,不仅制冷能力更强,且因液体可流动传热,解决了固态材料“造得出冷、却送不走热”的工程难题 [2] 性能参数与系统设计 - 基于该效应设计的四步循环系统(加压升温→向环境散热→卸压降温→输送冷量),单次循环可实现每克溶液吸收67焦耳热量 [4] - 该系统的理论效率高达77%,展现出优异的工程应用潜力 [4] 行业应用与影响 - 算力是数字经济时代的关键基础设施,其高速发展伴随着巨大的能源消耗与散热需求 [1] - 数据中心冷却系统的能耗占数据中心总用电量的近40%,传统压缩机制冷方案能耗大、排放高,且在应对高功率散热时面临换热效率瓶颈 [1] - 此项突破为下一代数据中心冷却技术提供了原创性方法,有望推动算力基础设施实现低碳、高效运行 [1][5]