瞻觀前沿

2月3日，據(jù)中國(guó)科學(xué)院理化所消息，該所低溫與制冷研究中心羅二倉團(tuán)隊(duì)最新提出一類新型高效熱聲制冷機(jī)的流程設(shè)計(jì)方案，利用該方案開發(fā)的熱驅(qū)動(dòng)熱聲制冷機(jī)，其能效比遠(yuǎn)超同類型系統(tǒng)，可媲美部分雙效吸收式制冷系統(tǒng)，從而推動(dòng)新一代制冷技術(shù)——熱聲制冷技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程邁出關(guān)鍵一步。兩篇相關(guān)成果論文近日分別在國(guó)際專業(yè)學(xué)術(shù)期刊《細(xì)胞報(bào)告物理科學(xué)》(Cell Reports Physical Science)、《應(yīng)用物理學(xué)快報(bào)》(Applied Physics Letters)上發(fā)表。

羅二倉研究員介紹說，熱驅(qū)動(dòng)熱聲制冷機(jī)采用一種新興的制冷技術(shù)制造，它基于氣體工質(zhì)的交變流動(dòng)與鄰近固體壁面之間的熱相互作用(熱聲效應(yīng))而工作。其中，熱聲發(fā)動(dòng)機(jī)利用溫差產(chǎn)生聲波傳遞機(jī)械功，而熱聲制冷機(jī)則消耗聲功產(chǎn)生溫差和泵熱，即制冷效應(yīng)。

根據(jù)此次研究的理論預(yù)測(cè)表明，當(dāng)熱源溫度進(jìn)一步提升至燃?xì)馊紵臏囟葧r(shí)(約700℃)，采用他們?cè)O(shè)計(jì)方案的系統(tǒng)，可獲得超越直燃型雙效吸收式制冷系統(tǒng)的COP1.5以上 (COP，定位為制冷量與輸入的高溫加熱量之比)。

羅二倉研究員介紹，研究團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)，采用比氦氣更經(jīng)濟(jì)的氮?dú)庾鳛楣べ|(zhì)時(shí)，在標(biāo)準(zhǔn)空調(diào)制冷工況下他們方案系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的COP可達(dá)0.49，且展示出與氦氣作為工質(zhì)時(shí)不同的工作特性。此外，數(shù)值計(jì)算結(jié)果表明，如果對(duì)該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)尤其是回?zé)崞魈盍线M(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)后，其COP還可大幅提升。

技術(shù)價(jià)值觀察

據(jù)了解，熱聲制冷技術(shù)一般采用惰性氣體工質(zhì)，因?yàn)闆]有機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件或運(yùn)動(dòng)部件少，具有工質(zhì)環(huán)保、可靠性高以及緊湊等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是一種具有巨大應(yīng)用前景的新一代制冷技術(shù)。

制冷、空調(diào)設(shè)備行業(yè)上游主要由鋼材、鋁材等有色金屬、電子元件、制冷壓縮機(jī)、電子膨脹閥以及冷凝器和蒸發(fā)器構(gòu)成，中游主要制冷、空調(diào)設(shè)備的組裝制造，下游應(yīng)用場(chǎng)景主要為冷鏈運(yùn)輸、電力行業(yè)、醫(yī)藥行業(yè)和公共及商用建筑等。

宏觀市場(chǎng)觀察

行業(yè)有超千家規(guī)模以上企業(yè)

制冷、空調(diào)設(shè)備行業(yè)是一個(gè)容納大量細(xì)分領(lǐng)域的大行業(yè)，擁有眾多的企業(yè)。根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2012-2018年我國(guó)規(guī)模以上制冷、空調(diào)設(shè)備行業(yè)企業(yè)數(shù)量呈現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì)，但在2019年我國(guó)規(guī)模以上制冷、空調(diào)設(shè)備行業(yè)企業(yè)數(shù)量出現(xiàn)了首次下降，共為1174家。根據(jù)2020年我國(guó)制冷、空調(diào)設(shè)備行業(yè)新建企業(yè)的情況來看，初步估計(jì)2020年我國(guó)規(guī)模以上制冷、空調(diào)設(shè)備行業(yè)企業(yè)數(shù)量約有1157家。

下游應(yīng)用情況：下游可應(yīng)用場(chǎng)景較多

制冷空調(diào)設(shè)備是與國(guó)民經(jīng)濟(jì)以及人民生活密切相關(guān)的機(jī)械裝備，廣泛應(yīng)用于國(guó)防軍工、航空航天、核工程、機(jī)械電子、化工、冶金、電力、交通、環(huán)保、輕工等各個(gè)領(lǐng)域，其中以冷鏈物流、電力行業(yè)、醫(yī)藥行業(yè)以及公共和商用建筑四大領(lǐng)域最為主要，具體包括冷藏汽車、鐵路冷藏車、發(fā)電輸電、寫字樓、商業(yè)營(yíng)業(yè)用房等細(xì)分領(lǐng)域。

下游需求將繼續(xù)催生行業(yè)市場(chǎng)增長(zhǎng)

從中長(zhǎng)期來看，我國(guó)制冷、空調(diào)設(shè)備將繼續(xù)維持高速增長(zhǎng)的趨勢(shì)。首先經(jīng)濟(jì)形勢(shì)好轉(zhuǎn)后，設(shè)備的延遲需求將全面爆發(fā);二是我國(guó)商用冷鏈仍處在發(fā)展初期，存在較大的需求缺口，尤其是冷庫建設(shè)在扶貧大背景下將不斷提速;三是疫情影響下，催生了部分設(shè)備的快速發(fā)展，例如疫苗普及對(duì)冷藏車、醫(yī)用冷柜等設(shè)備的需求迅速增長(zhǎng)，生鮮電商火爆下前置倉迅速擴(kuò)張等。根據(jù)行業(yè)規(guī)模以上銷售收入歷史增長(zhǎng)率，預(yù)測(cè)未來到2026年我國(guó)規(guī)模以上制冷、空調(diào)設(shè)備行業(yè)銷售收入將增長(zhǎng)至3275億元。

中國(guó)制冷技術(shù)賽道熱力圖

根據(jù)產(chǎn)業(yè)熱力圖顯示，與制冷關(guān)鍵技術(shù)強(qiáng)關(guān)聯(lián)的城市集群主要集中在華北、長(zhǎng)三角以及華南地區(qū)，并且以上海市為重點(diǎn)發(fā)展區(qū)域，未來布局制冷技術(shù)及其他相關(guān)技術(shù)的發(fā)展路徑，極大可能性在于華北、華南地區(qū)優(yōu)先導(dǎo)入，其中可重點(diǎn)關(guān)注上海市的風(fēng)險(xiǎn)區(qū)，廣東省深圳市龍華區(qū)，河南省鄭州市以及廣西南寧區(qū)的相關(guān)企業(yè)，以及該地方對(duì)于制冷產(chǎn)業(yè)發(fā)展投資環(huán)境、供給市場(chǎng)的潛力空間。

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