国际首创！我国研究团队在超高温工业热泵技术领域取得突破性进展

　　未来工业设施

　　12月10日，中国科学院理化技术研究所传来重磅喜讯：罗二仓研究团队在超高温工业热泵技术领域取得系列突破性进展，成功研制出国际首台泵热温度超过200℃的双作用自由活塞型热声斯特林超高温热泵原型样机。这一里程碑式成果不仅登上《自然·能源》《应用物理快报》等国际权威期刊，更为造纸、印染、陶瓷、冶金等耗热大户开辟了绿色高效供热的全新路径。

　　在工业生产的核心环节，100℃-200℃中温需求与200℃以上高温需求广泛存在，而传统技术始终难以突破瓶颈。现有蒸汽压缩热泵无法实现200℃以上工作温区，环保工质匮乏；二氧化碳热泵则面临系统压力超10MPa、能效偏低的困境。

　　中科院理化所团队历时十余年攻关，以氦气、氩气等环保工质为基础，创新性提出电调相技术构建“反相运行”声场调相机制，巧妙实现声功反向传输与换热器功能对调，从根本上解决了超高温压缩机研制的世界性难题。更值得关注的是，团队同步研发的热驱动热声热泵，可将140℃低品位热能提升至270℃以上，为余热回收提供了全新解决方案。

　　这一技术成果的落地，将为工业领域带来节能、环保、经济三重核心利好，精准匹配国家“双碳”战略与产业升级需求。

　　在节能增效方面，相较于传统燃煤锅炉与电加热设备，热声斯特林技术凭借高效能量转换特性，可使工业供热能效提升40%以上。以陶瓷烧制为例，其200℃以上的高温需求长期依赖高能耗设备，新技术的应用有望将单位产品能耗降低三分之一以上，大幅提升产业竞争力。

　　环保效益同样显著。技术采用的惰性气体工质无温室效应，完全规避了传统热泵工质的环境风险；同时替代燃煤供热可大幅削减二氧化硫、氮氧化物排放，按千亿级市场规模测算，全面推广后年减排量将相当于千万吨级二氧化碳当量。

　　经济价值层面，通过余热回收与能效提升的双重增益，企业供热成本可降低25%-40%。结合合同能源管理等创新模式，能有效化解初始投资压力，典型项目投资回收期可缩短至1年左右，为中小企业技术升级扫清障碍。

　　从产业发展视角看，该技术的突破将加速激活超高温热泵千亿级蓝海市场。数据显示，我国工业供热占总热能消耗的40%，而当前超高温热泵在印染、电镀等行业渗透率仅15%，未来有望在2030年提升至45%。中科院这一成果的出现，将推动行业从150℃-200℃温区主导，向200℃以上高温机型拓展，预计到2030年高温机型占比将从15%升至30%。

　　在技术战略层面，成果确立了我国在超高温热泵领域的国际领先地位。国际能源署（IEA）已将热泵技术列为实现碳中和的六大关键能源技术之一，我国此次突破不仅填补了200℃以上温区技术空白，更通过核心专利布局掌握产业话语权，为“一带一路”沿线国家工业节能改造提供中国方案，预计2030年相关设备海外销售额将突破80亿元。