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，该所低温与制冷研究中心罗二仓团队最新提出一类新型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，其能效比远超同类型系统，可媲美部分双效吸收式制冷系统，从而推动新一代制冷技术——热声制冷技术的产业化进程迈出关键一步。两篇相关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)上发表。

罗二仓研究员介绍说，热驱动热声制冷机采用一种新兴的制冷技术制造，它基于气体工质的交变流动与邻近固体壁面之间的热相互作用(热声效应)而工作。其中，热声发动机利用温差产生声波传递机械功，而热声制冷机则消耗声功产生温差和泵热，即制冷效应。

根据此次研究的理论预测表明，当热源温度进一步提升至燃气燃烧的温度时(约700℃)，采用他们设计方案的系统，可获得超越直燃型双效吸收式制冷系统的COP1.5以上 (COP，定位为制冷量与输入的高温加热量之比)。

罗二仓研究员介绍，研究团队还发现，采用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可达0.49，且展示出与氦气作为工质时不同的工作特性。此外，数值计算结果表明，如果对该系统结构尤其是回热器填料进行优化改进后，其COP还可大幅提升。

技术价值观察

据了解，热声制冷技术一般采用惰性气体工质，因为没有机械运动部件或运动部件少，具有工质环保、可靠性高以及紧凑等优点，被认为是一种具有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由钢材、铝材等有色金属、电子元件、制冷压缩机、电子膨胀阀以及冷凝器和蒸发器构成，中游主要制冷、空调设备的组装制造，下游应用场景主要为冷链运输、电力行业、医药行业和公共及商用建筑等。

宏观市场观察

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，拥有众多的企业。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年我国规模以上制冷、空调设备行业企业数量出现了首次下降，共为1174家。根据2020年我国制冷、空调设备行业新建企业的情况来看，初步估计2020年我国规模以上制冷、空调设备行业企业数量约有1157家。

下游应用情况：下游可应用场景较多

制冷空调设备是与国民经济以及人民生活密切相关的机械装备，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、医药行业以及公共和商用建筑四大领域最为主要，具体包括冷藏汽车、铁路冷藏车、发电输电、写字楼、商业营业用房等细分领域。

下游需求将继续催生行业市场增长

从中长期来看，我国制冷、空调设备将继续维持高速增长的趋势。首先经济形势好转后，设备的延迟需求将全面爆发;二是我国商用冷链仍处在发展初期，存在较大的需求缺口，尤其是冷库建设在扶贫大背景下将不断提速;三是疫情影响下，催生了部分设备的快速发展，例如疫苗普及对冷藏车、医用冷柜等设备的需求迅速增长，生鲜电商火爆下前置仓迅速扩张等。根据行业规模以上销售收入历史增长率，预测未来到2026年我国规模以上制冷、空调设备行业销售收入将增长至3275亿元。

中国制冷技术赛道热力图

根据前瞻产业热力图显示，与制冷关键技术强关联的城市集群主要集中在华北、长三角以及华南地区，并且以上海市为重点发展区域，未来布局制冷技术及其他相关技术的发展路径，极大可能性在于华北、华南地区优先导入，其中可重点关注上海市的风险区，广东省深圳市龙华区，河南省郑州市以及广西南宁区的相关企业，以及该地方对于制冷产业发展投资环境、供给市场的潜力空间。

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更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国制冷、空调设备行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》

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