国内外对相变储热材料的研究现状

相变储热技术研究进展一、本文概述随着全球能源需求的日益增长和环保意识的逐渐加强，高效、环保的能源存储技术成为了研究热点。

相变储热技术作为一种重要的热能存储方式，因其能在特定温度下进行热能的吸收和释放，从而实现对热能的有效管理和利用，受到了广泛关注。

本文旨在全面综述相变储热技术的研究进展，包括其基本原理、材料研究进展、应用领域以及未来的发展趋势。

通过对现有文献的梳理和分析，本文旨在为相关领域的研究者提供有价值的参考，推动相变储热技术的进一步发展和应用。

二、相变储热材料的研究进展相变储热技术作为一种高效、环保的储热方式，近年来受到了广泛关注。

其核心在于相变储热材料（Phase Change Materials, PCMs），这些材料能够在特定的温度下吸收或释放大量的热能，从而实现对热能的储存和利用。

近年来，相变储热材料的研究取得了显著的进展，不仅拓宽了材料种类，还提高了储热效率和稳定性。

在材料种类方面，传统的相变储热材料主要包括无机盐类、石蜡类和脂肪酸类等。

然而，这些材料在某些应用场合下存在导热性差、易泄漏、化学稳定性不足等问题。

因此，研究人员开始探索新型相变储热材料，如高分子材料、纳米复合材料等。

这些新材料不仅具有更高的储热密度和更好的稳定性，还能通过纳米效应、界面效应等提高导热性能，从而满足更广泛的应用需求。

在储热效率方面，研究者们通过改变材料的微观结构、优化复合材料的配比、引入纳米增强剂等方法，有效提高了相变储热材料的储热效率和热稳定性。

一些研究者还将相变储热材料与其他储能技术相结合，如与太阳能、地热能等可再生能源相结合，实现了热能的高效利用和存储。

在应用方面，相变储热材料已广泛应用于建筑节能、工业余热回收、航空航天等领域。

在建筑节能领域，相变储热材料可以用于墙体、屋顶等建筑构件中，通过储存和释放热能来调节室内温度，提高建筑的保温性能。

在工业余热回收领域，相变储热材料可以回收和利用工业生产过程中产生的余热，提高能源利用效率。

2024年相变储能蜡市场发展现状导言相变储能蜡作为一种新型的能量存储材料，具有广阔的市场前景。

本文将分析相变储能蜡市场的发展现状，并探讨其未来的发展潜力。

1. 相变储能蜡的概述相变储能蜡是一种能够在温度变化时在固态与液态之间进行相变的材料。

通过吸收或释放热量来储存和释放能量，这使得相变储能蜡成为一种理想的储能材料。

相变储能蜡具有高能量密度、长寿命、高效率等优点，被广泛应用于太阳能、风能等新能源系统中。

2. 相变储能蜡市场的现状2.1 市场规模相变储能蜡市场目前正处于快速增长阶段。

根据市场研究机构的数据显示，2019年全球相变储能蜡市场规模已超过XX亿美元，并预计未来几年将以高于XX%的复合年增长率继续增长。

2.2 应用领域相变储能蜡在各个领域都有广泛的应用。

在建筑领域，相变储能蜡被用于调节室内温度，提高能源利用效率；在电子产品领域，相变储能蜡被应用于电池、散热器等部件，提高产品的性能和寿命；在交通领域，相变储能蜡被应用于电动汽车的能量储存系统，延长续航里程。

2.3 市场竞争格局目前，全球相变储能蜡市场竞争较为激烈，主要的市场参与者包括国内外知名企业。

其中，一些大型能源公司在相变储能蜡领域进行了大量的研发投入，推动了市场的快速发展。

此外，一些创新型企业也在相变储能蜡领域有所突破，推出了多款高性能的产品。

3. 相变储能蜡市场的挑战与机遇3.1 挑战相变储能蜡市场仍面临一些挑战。

首先，相变储能蜡的材料成本较高，限制了其大规模应用的发展。

其次，相变储能蜡在长期使用过程中可能会出现性能退化的问题，需要进一步解决。

此外，相变储能蜡的市场标准和认证体系尚未完善，也亟需进一步规范。

3.2 机遇相变储能蜡市场依然面临着巨大的机遇。

首先，随着清洁能源的推广应用，相变储能蜡作为一种高效能量储存材料将得到更广泛的应用。

其次，相变储能蜡的研发投入逐渐增加，新材料的出现将会改善性能并降低成本。

此外，相变储能蜡市场的标准与规范的完善将为行业进一步发展提供有力支持。

相变储能建筑材料行业市场现状分析及未来三到五年发展趋势报告Report on the Current Market Status and Future Development Trends of Phase Change Energy Storage Building Materials IndustryIntroductionPhase change energy storage building materials are a new type of energy-saving and environmentally-friendly building materials. They can store and release thermal energy during the phase change process, which can effectively reduce energy consumption in buildings. With the increasing awareness of energy conservation and environmental protection, the application of phase change energy storage building materials in the construction industry has attracted more and more attention. This report analyzes the current market status and future development trends of the phase change energy storage building materials industry.Current Market StatusThe phase change energy storage building materials industry is still in its early stages of development. In recent years, with the increasing demand for energy conservation and environmental protection, the market demand for phase change energy storage building materials has gradually increased. According to statistics, the global market size of phase change energy storage building materials was about 1.2 billion USD in 2020. The market is expected to grow at a compound annual growth rate of 20 in the next few years and reach 3.2 billion USD in 2025.In terms of application areas, the phase change energy storage building materials are mainly used in the construction of residential buildings, commercial buildings, and industrial buildings. Among them, the residential building sector accounts for the largest market share. In addition, the phase change energy storage building materials are widely used in the construction of green buildings, which is another major driving force for the development of the industry.In terms of regional distribution, the Asia-Pacific regionis the largest market for phase change energy storage building materials, accounting for more than 50 of the global market share. China is the largest producer and consumer of phase change energy storage building materials in the world. North America and Europe are also important markets for the industry, with the United States and Germany as the main consumers.Future Development Trends1. Increasing demand for energy conservation and environmental protectionWith the increasing awareness of energy conservation and environmental protection, the demand for phase change energy storage building materials will continue to increase. Governments around the world are also actively promoting the development and application of energy-saving and environmentally-friendly building materials, which will provide more opportunities for the industry.2. Technological innovationTechnological innovation is the key to the development of the phase change energy storage building materials industry. In the future, the industry will focus on the development of new materials, new technologies, and new applications. For example, the development of intelligent phase change energy storage building materials, which can automatically adjust the indoor temperature and humidity, will become a new trend.3. Diversified applicationsIn addition to the application in the construction industry, phase change energy storage building materials can also be used in other fields, such as transportation, electronics, and aerospace. The industry will explore more diversified applications to expand its market share.4. Increased competitionAs the industry develops, more and more companies will enter the market, and competition will become more intense. The industry will face challenges such as product homogeneity, low barriers to entry, and price competition. Enterprises need toimprove their product quality, enhance their brand image, and develop differentiated products to gain a competitive advantage.ConclusionThe phase change energy storage building materials industry has great potential for development. With the increasing demand for energy conservation and environmental protection, the industry will continue to grow in the future. Technological innovation, diversified applications, and increased competition will be the main trends in the development of the industry. Enterprises need to seize the opportunity, focus on technological innovation, improve product quality, and develop differentiated products to achieve sustainable development.相变储能建筑材料行业市场现状分析及未来三到五年发展趋势报告简介相变储能建筑材料是一种新型的节能环保建筑材料，。

全球及中国相变材料市场现状调研与发展前景分析报告（2018-2025年）相变材料(PCM -Phase Change Material)是指随温度变化改变物理状态而保持其化学特性的物质，当相变材料物理状态改变时能吸收或释放大量的热量。

例如水是零度的相变材料，当冰融化成水的时候，它会大量吸收热量，当水结成冰的时候，它又释放出大量的热来。

冰和水随着温度的变化导致的固液状态的变化工程中吸收或释放的热量，我们称之为潜热。

当水继续被加热，这时候水的状态保持液态，而水的温度继续升高，这个使水温变化的热量称为显热，显热只影响温度的变化而不引起物质的形态的变化。

相变材料在固态的时候吸热，从而形成制冷效应，而在液态的时候放热，从而形成供暖效应，有效利用相变材料的特点，可以达到制冷，供暖和恒温的应用效果。

相变材料的温度范围非常广泛，在-100°C至900多度范围内主要分为无机水合盐相变材料，有机相变材料和共晶盐（盐水）相变材料三大类。

各种材料都有自己的优点和局限性，相对来说有机石蜡相变材料由于其化学性质的稳定性，成为业界公认最好的相变材料。

它是一种具有高熔化热的物质，在一定温度下熔化和凝固，能够储存和释放大量能量。

这种材料一旦在人类生活被广泛应用，将成为节能环保的最佳绿色环保载体。

表相变材料产品分类资料来源：恒州博智（QYResearch）化学与材料研究中心，2019年3月全球和中国相变材料近年来发展迅速，2018年全球相变材料市场总销售额大约753.91百万美元，到2025年有望达到1673.47百万美元，2018到2025年的复合增长率为12.07%。

欧洲是全球相变材料市场份额最大的区域，2018年市场份额达到了30.65%.在消费市场，全球消费增长率稳定。

由于先进的生产技术和经济的快速发展，北美，欧洲，中国，日本，东南亚，印度仍然是主要的消费地区。

预计到2025年，先进相变材料（PCM）的全球市场将从2014年的479.71百万美元达到约1673.47百万美元。

2023年相变储能建筑材料行业市场前景分析相变储能建筑材料（Phase Change Materials，PCM）是一类可以将储存的能量通过相变的方式释放或吸收的物质，被广泛应用于建筑领域。

它的应用可以优化建筑空间内部的热能转移，从而降低能耗并提高建筑的舒适性。

相变储能建筑材料具有广阔的市场前景，主要体现在以下三个方面：一、政策推动助力相变储能建筑材料行业快速发展在全球范围内，许多国家和地区都出台了相关政策以促进建筑节能减排。

相变储能建筑材料作为一种新型节能建材，被政策引导大力推广。

例如，欧洲经济区(European Economic Area，EEA)要求2020年新建建筑能源消耗量不超过200kWh/m2，而采用相变储能材料的建筑能耗可降低20％-40％。

中国也在积极推进绿色建筑发展，相关政策鼓励采用相变储能建筑材料，相应行业市场有望预见性增长。

此外，相变储能建筑材料还具有适合低碳发展、符合绿色建筑标准等优势，满足政策标准的建筑市场将快速扩大。

二、建筑装修市场需求快速增长相变储能建筑材料具有良好的应用前景，市场需求增长速度较快。

建筑装修市场对相变材料的需求量巨大。

在新建建筑中，需要应用相变材料来进行墙体装修、地面装修等。

而在旧建筑中，要进行全装修、部分翻新等工作，需要使用相变材料进行隔热、隔音、节能等功能。

与此同时，建筑装修市场是一个发展迅速、市场潜力巨大的领域，随着人们对保温、节能、环保等问题的重视，相变储能建筑材料将更加受到欢迎。

三、应用领域多样性相变储能建筑材料的应用领域非常广泛，不仅适用于居民楼、公寓、别墅等住宅建筑，也适用于学校、医院、办公楼、商场等公共建筑。

在农村也有很大的市场需求，例如用于农村房屋、畜牧房、面粉窖、水井等场所。

此外，这种高科技材料用于卫星航天、军工、电子通讯等高新技术领域，也有广泛的应用前景。

总之，随着全球绿色建筑的快速发展，相变储能建筑材料市场前景广阔，有望在未来迎来的前景广阔，并成为新型建筑节能行业的热点领域。

CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS 2017年第36卷第1期·268·化工进展热水器用相变储热材料的研究进展邹得球，詹建，李乐园，马先锋，朱颖颖（宁波大学海运学院，浙江宁波 315211）摘要：相变材料（phase change material，PCM）具有较高的潜热值，储热密度大，且能近似等温的储、放热，可提高系统的稳定性和效率。

本文针对热水器的应用背景，阐述了相变储热材料的遴选原则，分析了热水器用有机类、无机类相变储热材料的特点及性能，介绍了有机类相变储热材料强化换热的方法及无机类相变储热材料克服过冷及相分离的方法。

在此基础上，重点分析了相变储热材料在太阳能热水器和热泵热水器中的应用情况，最后指出了相变材料在热水器中的合理布置中存在的问题，提出未来在相变储热材料的性能优化、相变材料与热水器的结合形式优化、太阳能热水器与热泵热水器的有效组合方面需要进一步探索。

关键词：太阳能；热泵；热水器；相变材料中图分类号：TB34 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2017）01–0268–06DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2017.01.033Research progress of phase change thermal energy storage materials inwater heaterZOU Deqiu，ZHAN Jian，LI Leyuan，MA Xianfeng，ZHU Yingying（Faculty of Maritime and Transportation，Ningbo University，Ningbo 315211，Zhejiang，China）Abstract：Phase change materials have high latent heat and high heat storage density. Due to the very slight temperature change when phase change occurs，they can improve the system operation efficiency.Based on their applications in water heater，the selection principles of phase change materials were summarized，and the characteristics of organic and inorganic phase change materials were reviewed.The methods to improve heat transfer of organic material，and to solve the phase separation and supercooling of the inorganic material were also introduced. Analysis was emphasized on their application in solar water heater and heat pump water heater. Finally，the arrangement problem using phase change materials in water heater was pointed out. The optimization of phase change materials properties，the way of applying phase change material into water heater，and the effective combination of solar water heater and heat pump water heater should be further studied in the future.Key words：solar energy；heat pump；water heater；phase change material（PCM）随着节能意识的提高和环境问题的日益突出，节能型热水器是未来的发展方向。

相变储能材料调研报告相变储能材料是一种新型的储能材料，具有较高的储能密度和长周期的循环寿命。

本文对相变储能材料进行了调查研究，总结了其基本原理、应用领域和发展前景。

相变储能材料是一种能够通过物质相变（固液相变或液气相变）来储存和释放能量的材料。

相变过程中，物质会吸收或释放大量的潜热，使其储能密度较高。

相变储能材料分为两类：固态相变材料和液态相变材料。

固态相变材料常见的有蓄热水泥、蓄热蜡等，液态相变材料主要有相变蓄热材料、相变涂层等。

相变储能材料的应用领域很广泛。

首先，它可以用于建筑领域，用作墙体、屋顶等结构的蓄热材料，实现建筑的节能减排。

其次，相变储能材料可以用于电子产品、汽车等领域，提高电池的储能密度和循环寿命。

再次，它还可以用于太阳能热能利用，提高太阳能的利用效率。

此外，相变储能材料还可以应用于工业过程中的热能调控、冷热能的储存等。

相变储能材料在未来具有广阔的发展前景。

首先，随着节能减排的要求越来越高，相变储能材料将成为建筑领域的重要发展方向。

其次，随着新能源的快速发展，太阳能、风能等能源的不稳定性引发了储能技术的需求，相变储能材料有望成为重要的储能手段。

再次，随着电动汽车市场的逐渐兴起，相变储能材料在电池领域的应用前景广阔。

然而，相变储能材料也存在一些挑战和限制。

首先，目前相变储能材料的生产成本较高，需要进一步降低成本才能在大规模应用中具备竞争力。

其次，相变储能材料的循环稳定性和耐久性还需要进一步提高，以满足长期使用的需求。

再次，相变储能材料的热传导性能也需要改进，以提高储能和释放能量的效率。

综上所述，相变储能材料是一种具有较高储能密度和长周期循环寿命的储能材料，有着广泛的应用前景。

随着技术的不断发展和应用的推广，相变储能材料将在节能减排、新能源储存等领域发挥重要作用。

然而，相变储能材料还需要进一步解决生产成本高、循环稳定性和热传导性能等问题，以实现规模化应用。

相变储热材料的发展概况及展望能源是人类赖以生存的基础。

随着现代工业的迅速发展，人们对能源的需求量越来越大，迫切需要全球各国不断开发和利用新能源。

在此过程中，虽然新能源在不断被开发，但是我们对能源的利用在许多情况下都未达到合理化，致使大量能源被浪费。

因此，提高能源的利用率很有必要。

储热技术可用于解决热能供给和需求失配的矛盾，是提高能源利用效率和保护环境的重要技术。

储热技术主要包括显热、潜热和反应热3种储热方式。

其中，以相变材料（Phase Change Material， PCM）的固-固、固-液相变潜热来储存热量的潜热型热能储存方式最为普遍，也最为重要。

其优点为：储热密度大、储放热过程近似等温和过程容易控制等[1]。

固-固相变储热材料和固-液相变储热材料是目前应用较为广泛的相变储热材料。

固-液相变材料存在过冷和相分离现象，从而导致储热性能恶化，具有腐蚀性等缺点。

固-固相变材料在发生相变前后固体的晶格结构改变而放热吸热，与固-液相变储热材料相比，固-固相变储热材料具有稳定性好、腐蚀性小、装置简单等特点[2]。

一、相变储热材料分类及应用1.相变储热材料分类相变储热材料主要有固-固和固-液型两类，其中固-液相变储热材料根据使用温度范围，又可分为高温型和低温型储热材料，或者根据材料类型，又可分为有机型和无机型储热材料；固-固相变储热材料主要有3大类，分别是高分子类、多元醇类和层状钙钛矿类。

1.1固-固相变储热材料高分子类相变储热材料主要是一些高分子的聚合物。

如聚烯烃类、聚缩醛类等。

目前最常见的是聚乙烯。

这种材料一般不产生过冷或相分离现象，结晶度高，导热率高，物美价廉。

多元醇类相变储热材料主要有季戊四醇（PE）、2，2-二羟甲基-丙醇（PG）、新戊二醇（NPG）、三羟甲基乙烷（TMP）等。

这类材料具有寿命长、焓变大、性能稳定等优点。

多元醇的相变温度较高，在很大程度上限制了其应用[3]，可通过混合多元醇，调节相变温度。

相变储能材料研究摘要：相变储能材料由于其在相变的过程中能够吸收或释放大量的热，可以起到储存能量和控制温度的作用，还能够解决能量供应在时间和空间上分配不平衡的问题，是一种提高能源利用的有效方法。

它能够广泛应用于太阳能利用、工业余热回收、塑料大棚等领域。

本文介绍了相变储能材料在国内外研究状况和相变材料的种类，叙述了相变储能材料的性能要求及其应用。

关键词：相变储能材料；节能能源；相变焓；晶型1 引言能源是当今世界的一大主题，是人类赖以生存的基础，也是我国国民经济发展的重要问题[1-2]。

能源的开发和利用，一直是科研工作者重点关注的问题，也是关系到我国可持续发展及人民生活质量的关键性因素。

随着能源的大规模开发和使用，造成了能源的大量浪费，因此，节约能源这项技术的研究利用已是刻不容缓，而相变储能技术作为新型的节能技术之一，它有着自身独特处理热能的优势[3]。

相变储能材料的英文全称是Phase Change Materials，简称为PCMs，是指在一定的温度范围内，利用材料本身结构变化或相态变化，向环境自动释放或吸收热量，从而达到控制环境温度的一类物质。

具体相变过程为：当环境温度低于相变温度，材料释放储存的热量，以提高环境温度；当环境温度高于相变温度，材料吸收并储存热量，以降低环境温度[4]。

因而，相变储能材料在现实生活中具有广阔的应用前景价值。

2 相变储能材料的研究现状2.1 国外的研究现状人们对于相变材料的研究是近几十年的事，特别是七十年代能源危机时期，储能应用技术在发达国家迅速发展。

上个世纪80年代，美国能源部最先研究相变储能材料，并且应用于建筑领域，之后，越来越多的科研者投入到相变储能材料的研究中，如蒙特利尔大学Dorel Feldman[5]等人对材料的各种热物性能和环境问题进行了研究。

法国Fittinaldi E[6]等人报道过一些有机金属材料，相变转化时温度区间可达120℃。

北海道大学Katsunori Nagano[7]等人采用颗粒状的相变材料进行研究，主要用于增大建筑蓄热能量的地板空调系统。

相变储热材料的研究现状及应用发布时间：2021-06-29T10:18:47.457Z 来源：《城镇建设》2021年2月（中）5期作者：张美慧刘学晶周涛付文浩侯桂芹* [导读] 相变储热材料由于具有储热密度高和潜热值大等优点成为目前研究的热点。

张美慧刘学晶周涛付文浩侯桂芹* (华北理工大学材料科学与工程学院唐山 063210) [摘要]相变储热材料由于具有储热密度高和潜热值大等优点成为目前研究的热点。

介绍了相变储热材料的分类及选取要求，总结了相变储热技术在不同领域的应用、研究现状、存在问题及研究重点。

[关键词]储热；相变材料；复合材料；应用随科技的不断发展，可持续发展观念不断深入人心，不可再生能源的逐步减少必然促使人类开发可再生能源，而提高能源利用率也是各国所提倡的发展策略。

降低各种能耗是节能减排的重点，因此储能技术是十分重要的。

储热技术的核心是储热材料，因此储热材料备受关注。

相变储热技术是利用物质在凝固、凝结、凝华以及其他形式的相变过程中，都要吸收或放出相变潜热的原理来进行能量储存的技术。

在相变材料相变时把热能贮存起来，这样的储能比显热高一个数量级，且相变材料放热温度波动小，减少了储热和放热过程中能量的损失，发展潜力巨大。

2.相变储热材料分类及选用原则相变材料的分类方法很多，可分为固-固、固-液、固-气和液-气相变材料。

固-液储能材料因其优势是目前研究最为成熟、应用最为广泛的。

因其具备操作简单、价格低廉、储热密度高和相变温度范围大等特质被广泛应用于工业生产中。

固-液相变材料按照化学成分又可分有机、无机及复合相变材料。

2.1有机相变材料有机相变材料主要有醇类、石蜡、脂肪烃类、聚烯醇类等。

有机相变储能材料的优势显著，不仅热稳定性良好，腐蚀性小，成本偏低，并且其显著的优点是在固态成型时一般不会发生相分离与过冷现象；不可避免的也存在一定缺点，如导热系数小，熔点较低，不适于高温场合使用。

并且，由于液相具有一定的流动性，必须有容器盛装并密封，防止泄漏、腐蚀以及污染环境，以上缺点制约了它的使用。

国内外对相变储热材料的研究现状开发高储能密度F热稳定，使用春命长的储热材料一貢是人推不懈勢力的方向.在冇机相变材料片向、已经研究了1£构烷如蔡^Naphthalene) 石蜡、癸酸(Capric a eid) 打桂酸｛十二酸+ lauric acid),豆尅酸〔十四酸* Mynstic acid)、棕胸酸〔十六酸* Palmitic acid).硬脂酸(Steancacid).油醴(Oleic acid)等及苴共堺物同，研究结果表明有机物和变材料热导率较低*相变过锐中的传热性能基，住实际应用屮通常采用将茸注入多孔材料’或添加商热导率材料如铜粉、铝粉或石聲箸作为填充物*或配胃荊度低廿热性好的材料依血换热面积的増加来提高传热性能血，但这些强化传热的方法均未能解抉有机相变材料热导率低的本质问题。

此外部分仃机物“在气味，储热/放热过程中存在相变材料的泄漏问逆。

在无机郴变材料方血，C经研究r人部分水合盐，如KF-4H2。

、Mn(NO3)2-6H2O. CaCI2-6H:O, Na2HPO4-12H2O. Mg (N03) 2-6H2O, Na2S203-5H20. (NH4) Al (S04)-6H:0 等。

由于绝大多数无机物相变材料具有腐蚀性,相变过程中存在过冷和相分离的缺点，因此必须环找特殊材料作为容器和通过试验了求好的成核剂和稳定剂。

为了解决仃机和无机相变材料存在的问题，复介+11变储热材料应运而生。

通常的解决办沙是将相变材料封闭在球形的胶囊中制成胶粪型复合相变材料來改善应用性能,或利用毛细符作用将相变材料吸附到炙几皋质屮，或利用高分f•材料包変相变材料制备定形相变材料。

荷兰能源研究屮心対MgSO4-7H2O. S1O2、FeCCh、Fe(OH)?和CaSOQHQ等只仃潜4储热能力的材科进行『理论分析，认为MgSO4-7H20和Fe(OH)2在卄放体系条件卜只仃优良的储热能力(能駅密度780kWlVm3. fl在1M°C时无弗无腐辿)叫但随后研究表明MgSO4-7H2O在实际丁作中不能释放出其存储的全部能杲，在实际应用中存在很赛问题. 如反应速率能511传递效率低。

相变材料行业市场现状分析及未来三到五年发展趋势报告Analysis of the Current Situation of Phase Change Materials Industry Market and Future Development Trends Report for the Next Three to Five YearsPhase change materials (PCMs) are substances that can store and release large amounts of thermal energy during the process of melting and solidifying. They have been widely used in various industries such as construction, textiles, electronics, and energy storage due to their ability to effectively regulate temperature and reduce energy consumption. In recent years, the phase change materials industry has experienced significant growth, driven by increasing awareness of energy efficiency and sustainability.Current Situation:The global phase change materials market size was valued at USD 1.3 billion in 2020 and is projected to reach USD 2.0 billion by 2025, with a CAGR of 9.2 during the forecast period.The key factors driving the growth of the PCM industry include the increasing demand for energy-efficient buildings, the growing adoption of renewable energy sources, and the rising awareness of environmental issues.In terms of applications, building and construction segment holds the largest market share, owing to the rising demand for green buildings and sustainable construction practices. PCMs are used in building envelopes, roofing systems, and HVAC systems to enhance thermal comfort and reduce energy consumption. Additionally, the electronics industry is also a significant consumer of phase change materials, particularly in electronic devices and batteries where thermal management is critical.Future Development Trends:1. Sustainable Practices: With the increasing focus on sustainable development, there is a growing demand foreco-friendly phase change materials derived from renewable sources. Manufacturers are investing in research and development to create bio-based PCMs that are both efficientand environmentally friendly.2. Energy Storage Solutions: As the need for efficient energy storage solutions continues to rise, phase change materials are being explored for their potential in thermal energy storage systems. PCMs can store and release energy at specific temperatures, making them ideal for grid-scale energy storage and renewable energy integration.3. Advanced Applications: The adoption of phase change materials is expected to expand into new applications such as automotive, aerospace, and healthcare industries. PCMs can be used in automotive cooling systems, aircraft insulation, and medical devices for temperature regulation, opening up new opportunities for market growth.4. Technological Innovations: Ongoing research and development efforts are focused on improving the thermal properties and cost-effectiveness of phase change materials. Nano-enhanced PCMs, microencapsulation techniques, and composite materials are being developed to enhance the performance and efficiency of PCMs in various applications.Overall, the phase change materials industry is poised for significant growth in the next three to five years, driven by technological advancements, increasing investments in sustainable practices, and the growing demand forenergy-efficient solutions across various sectors. As the market continues to evolve, collaboration between industry players, research institutions, and policymakers will be crucial in driving innovation and expanding the applications of phase change materials.在过去几年中，相变材料（PCMs）行业经历了显著增长，受到能源效率和可持续性意识增强的推动，PCMs在建筑、纺织、电子和能量储存等各个领域得到广泛应用。

相变储热供热在新能源形势下的应用与发展摘要：过去我国，燃烧散煤或天然气在分布式能源中被用于供热，虽然这种传统供热形式在一定程度上可以实现供热效果，但其环保性和经济性相对较低，在新的能源形势下很难满足供热的新要求。

灵活使用相变储热，才能更好的提高供热效率，达到节约能源，保护环境，优化供热效果的作用。

近年来，在供热领域出现了许多新的能源技术，重点放在节能和无害环境的能源上。

关键词：相变储热供热；新能源相变储热技术的变迁在我国经历了很多个重要的阶段，随着经济水平的提高和人民生活水平的提高，相变储热供热范围适应时代的要求，积极创新，将新能源引入相变储热供热系统，不仅符合时代趋势和国家可持续发展战略，而且有助于提高我国工业质量，继而持续探索相变储热供热技术。

一、我国供热行业经历我国供热工业的发展经历了四个阶段：从工业企业到集中供热，第一阶段：建国后，我国城市基础设施建设落后，居民生活水平低下，供热公司的主要活动是为工业企业提供蒸汽。

第二阶段：主要为工业企业供热的热电厂数量增加，供热部门缺乏长期规划。

第三阶段：经过几十年的发展，区域集中供热在我国迅速普及，其增长速度远快于工业供热能力。

第四阶段：《城镇供热体制改革试点工作指南》出台，正式启动供热商业化和货币化进程。

二、国内相变储热供热发展的现状分析能源是人类生存的基础，随着现代工业的快速发展和能源需求的不断增长，世界各国迫切需要开发和利用新能源，在这个过程中，尽管新能源不断发展，但在很多情况下，我们的能源消费没有得到合理化，造成了巨大的浪费。

因此，必须提高能源利用率。

蓄热技术可以解决热能供需矛盾，是提高能源效率和保护环境的重要技术。

1.固-液相变储热材料。

无机液固储热相变材料主要分为结晶水合盐与熔融盐。

结晶水合盐主要是碱金属或碱土金属卤化物的水合物和各种盐。

熔融盐主要由氟、氯、金属盐组成。

这种材料具有成本低、高溶解热、腐蚀性强、经常过冷和性能不稳定等特点。

有机液固相变材料主要是有机材料，如优质脂肪烃、醇、羧酸和一些聚合物。

相变储能材料现状和应用相变储能材料现状和应用1 引言随着全球工业的高速发展，自从20世纪70年代出现了能源危机及大量的能源消耗导致的环境污染和温室效应，人们一直在研究高效能源、节能技术、可再生环保型能源、太阳能利用技术等。

如何节约和利用有限的能源，是人类一直在研究的课题，近三十余年来一直受到国际能源界的广泛重视储能技术作为一种合理、高效、清洁利用能源的重要乎段，已广泛用于工农业生产、交通运输、航空航天乃至于日常生活。

而储能技术的核心是储能材料，其中，相变储能材料与一般储能材料相比，具有储能密度大、储热容器体积小、热效率高以及吸热放热温度恒定等优点，因此，成为近年来各国竞相研究和开发的热点。

2 相变储能材料的性能要求和分类相变储能材料是指在其物相变化过程中，可以与外界环境进行能量交换(从外界环境吸收热量或者向外界环境放出热量)，从而达到控制环境温度和利用能量目的的材料。

也就是利用相变材料在温度高于相变点时吸收热量而发生相变(融化蓄热过程)，使其温度不再升高或升高较少；当温度下降，低于相变点时，发生逆向相变(凝固放热过程)，相变材料可以恢复原来的相结构，放热进行工作。

虽然人们研究过的天然和合成的相变材料有很多种，但美国Dow化学公司对近两万种的相变材料进行了测试，发现只有l％的相变材料可以进行进一步研究。

2．1 相变储能材料的性能要求对于实际使用的相变储能材料必须满足的一些要求有：(1)合适的相变温度；(2)较大的相变潜热；(3)合适的导热性能；(4)在相变过程中不应发生熔析现象，以免导致相变介质化学成分的变化；必须在恒定的温度下熔化及固化，即必须是可逆相变；(5)不发生过冷现象(或过冷很小)，性能稳定；(6)无毒，对人体无腐蚀；(7)与容器材料相容，即不腐蚀容器；(8)不易燃；(9)较快的结晶速度和晶体生长速度；(10)低蒸汽压；(11)体积膨胀率较小；(12)原材料易购，价格便宜。

2．2 相变储能材料的分类根据相变材料的相变形态、相变过程的不同，可分为固一液相变、固一固相变、固一气相变、液一气相变储能材料，由于后两种相变储能材料在相变过程中有大量气体存在，材料有较大的体积变化，因此，虽然它们有较大的相变焓，但是在实际应用中很少被选用。

0　引言能源是社会发展的重要物质基础，是经济的主要驱动力之一[1]。

不可再生资源的不断枯竭和全球变暖的不断升级，迫使趋势转向使用可持续能源[2，3]。

因此，进行可再生能源开发势在必行。

研究充放效率高的储热、储电系统是推动可再生能源普及应用的必经环节[4，5]。

据统计，目前全球18%以上的能源消耗来自可再生能源[6]。

长远看来，可再生能源由于其可持续性、环境友好性而比传统化石能源更具应用前景[7]。

然而，可再生能源也面临亟待解决的问题，特别是以风光为主的间歇性能源，其自然脉动性与人类社会活动的24小时能源供应需求相违背，需配置储能手段来平抑能源供给侧与需求侧的波动[8]。

在热能制取与利用领域，通过将热能储存（Thermal Energy Storage，TES）应用于高效和清洁的能源系统，可以最大限度地减少对二次能源/化石燃料的依赖，从而提高可再生能源热能的可靠性[12，13]。

此外，TES系统可以储存多余的能源，并通过在电力需求高峰期间交付来弥补供需缺口[14，15]。

国内外能源技术领域正在努力从可再生能源中获得更稳定、更高效、全天候的能源供给[16]。

1　热能储存TES通过Web of Science对TES相变材料进行了全面的文献调查，在过去的30年里，共统计出4300多篇关于材料、组件、系统、应用、发展等基础科学/化学的研究论文。

如图1（a）所示，近10多年来，TES材料的研究非常活跃。

此外，TES 材料也获得了市场认可，一些组织对相关技术申请了专利保护［见图1（b）］，从文献和专利增长情况来看，储热行业发展增速较为迅猛[17-18]。

用于潜热储热（LHTES）的材料称为相变材料（Phase Change Materials，PCM）[19]，在相变过程中具有恒定温度进行吸收和释放热量的能力[20]。

PCM的分类和相关应用情况如图2所示，组成成分多样，可以是有机、无机或共晶混合物。

通过将PCM配置进TES系统，可有效地利用其相变过程进行热量储存与馈出，通过控制系统的运行参数可以满足热负荷。