所属领域

绿色低碳能源

技术成熟度

小批量生产、工程应用

应用行业

可再生能源与储能

合作方式

技术转移

成果概况

基于相变材料的储热技术是一种大功率密度、大容量储能技术方案，是解决电网调峰、可再生能源消纳，实现清洁能源发电、供热以及工业节能的重要方案。在大规模储热技术应用中，具有高品位、大功率储热密度的高温相变储热材料的研发已经成为发展瓶颈，其核心难题是解决高温相变材料的稳定性、熔化泄漏、相变材料与容器兼容性、高效换热等问题。为解决以上技术难点，本团队开发了基于一体化胶囊封装技术的高温相变储热胶囊材料，成功地将相变储热介质封装在稳定的陶瓷壳膜材料中，能够保证相变储热材料安全、稳定、高效地使用。主要包括高温金属的相变微胶囊（微米级胶囊颗粒），以及金属和熔融盐的相变大胶囊（毫米、厘米级胶囊小球）。

关键技术

1）胶囊化的储热材料是解决高温相变材料实用问题的独特解决方案，有效解决了高温相变储热材料的稳定性差、熔化泄漏以及对储热箱体的腐蚀和换热效率等技术难题。

2）以陶瓷材料为外壳封装的相变胶囊球储热系统运行温度高，适用范围在400~1000℃之间， 突破了目前常用的熔盐显热储热系统最高工作温度（例如目前商业化的光热电站最高温度为550℃），具有更高的储热密度和换热面积，储放热效率高。

3）以相变储热胶囊球为储热单元可以将其次序排列在集装箱式的储热箱体中，形成一种独特的集装箱式相变储热设备系统，具备集装箱式组装结构，安装灵活。采用集装箱式的模块化设计，可根据用户需要满足不同领域的储热应用，既可应用于分布式储热领域，也可以用于大规模光热电站等领域。

应用领域和市场前景

基于“胶囊型高温相变储热材料”的核心技术能够促进高效储热技术的模块化与集成化应用，带动我国储热行业发展，尤其是民用供热储热技术从实验室到应用的跨越，提升我国高温储热技术和相关材料及设备制造能力。进一步降低高温相变储热材料、高效储热装置系统的成本，让储热技术更广泛的在社会各个可再生能源、废热利用和能源高效利用领域中得到推广使用，有利于带动高效储热相关产业的技术升级，引领国际相关技术的发展。