有一类材料,既可用于建筑墙体,又可用于纺织穿戴,既能蓄热又能蓄冷,它就是相变材料(phase change material,简称PCM)
相变材料是一种利用材料在相态转变过程中,伴随大量吸收或释放潜热而进行储能/释能的新型复合材料。该材料在相态(物理状态)发生变化时,自身温度几乎维持不变,而吸收或释放的潜热却相当巨大。
通俗地说,水和冰的转换是一个最典型的相变过程例子,当温度低至0 时,水由液态变为固态(结冰);当温度高至0 时水由固态变为液态(溶解)。在结冰过程中吸入并储存了大量的冷能量,而在溶解过程中吸收大量的热能量。
但是当前被人类掌握和利用的相变储能材料极少,且大部分性能不稳定,还需要通过化学合成的方法,研制出能被人类利用的相变材料,来解决材料的安全性、稳定性及寿命问题,并拓宽相变材料的应用领域。
伴随双碳政策驱动及储能技术的飞速发展,越来越多科研单位和企业相继投身其中,极大的缩短了相变材料从实验室渗透到能源应用市场和日常生活等多个领域的时间周期。
宇田储能是一家以低、中、高各温度段的相变储能(调温)材料的研发为基础,以微型储能单元、中大型储能单元、复合型储能单元为依托,以智能调温穿戴、相变储能供热系统、电器热管理、绿色恒温建筑、智能调温家居为延展,提供储能供热、环境热管理、设备热管理及人体温度热管理整体解决方案的创新公司。当前公司产品已应用于纺织、储能供热、建筑、电子等产业,并与波司登、中国诚通生态、中清大(清华大学建筑设计研究院窗口企业)、鄂尔多斯、航天凯恩、罗莱家纺、梦洁家纺等众多大型客户达成合作。
融资方面,宇田储能曾获得2200万元个人投资。
十年扎根行业,探索材料黑科技
十年前,宇田储能董事长杜兔平第一次以天使投资人的身份接触到相变材料。煤化工专业的他当即判断,如果能把相变材料的基础单元做好,未来应用市场会非常可观。
于是接下来的十年,杜兔平带领宇田储能走过了基础研发期、产品中试期、初步规模生产期三个阶段。
在基础研发期,杜兔平组建了一支30人的科研团队用五年时间死磕相变材料技术。
他们曾发明一种运用太阳能蓄热的相变储能材料,由80 85%的三水醋酸钠,5 8%的成核剂,7 15%的定型载体组成,其中成核剂为乙醇和氟酸钾盐的混合物,定型载体为膨胀石墨,可以解决以三水醋酸钠作为太阳能蓄热材料所存在的过冷度和相分离问题。
而发明的相变材料不仅利用氟酸钾盐进行晶型成核,同时也利用乙醇与相变材料接触时所形成的相界面的表面张力进行快速的成核。这两种成核方式的结合,起到了相互诱导的作用,避免在实际使用中由于瞬时温度过高所导致的单一成核方式的失效。
该项技术的突破正好能够填补传统太阳能热水器易有结垢,出水温度不恒定,顶水换热水质不新鲜等弊端,不但能够抑制温度过高所带来的结垢,而且具有储热密度大,二次换热,出水恒温等优点。