工业余热回收、储热供热、储能增焓这些词汇,最近几年随着双碳战略的推进逐渐走进大众视野,而支撑起整个储热供热产业的核心,就是相变储热材料。很多人对这个名词感到陌生,其实它早已经深度参与到工业生产、民生供热的多个环节当中。
从物理特性上来说,相变储热材料是一类能够随着自身相态变化而吸收或释放热量的储热介质,在温度达到相变点时,材料发生固态、液态之间的转变,过程中吸收或释放大量潜热,以此完成热量的存储与释放。相变过程中温度基本保持在一个相对稳定的区间,这种恒温储放热的特性,刚好适配工业余热回收、谷电储热、供热调峰这些对温度稳定性有要求的应用场景。
按照相变温度划分,相变储热材料可以分为低温、中温、高温三大类,工业余热回收领域大多应用100℃-300℃区间的中温相变储热材料,这个温度区间刚好匹配绝大多数工业中低温废热、垃圾焚烧余热、电厂余热的温度范围,也是当前相变储热材料应用占比最高的区间。按照材质划分,常见的相变储热材料又分为有机类、无机类、复合类,不同材质性能差异明显,直接影响储热项目的运行效率与使用寿命。
随着国内双碳战略的持续推进,工业领域节能降碳改造的需求持续释放,相变储热材料作为储热技术的核心基础,市场需求也在稳步攀升。当下整个行业的发展,呈现出几个清晰的走向:
对材料性能的要求越来越精细化。不同工业场景余热温度不同、储放热周期不同,过去那种通用款储热材料已经很难满足精细化改造的需求,市场越来越倾向于定制化、适配性强的专用相变储热材料。
对材料稳定性和使用寿命要求持续提高。工业项目大多要求十年以上稳定运行,早期部分相变材料存在导热系数低、储热量衰减快、易泄露分层等问题,正在被性能更稳定的复合相变材料替代。
市场供给逐步细分,专业化供应开始崛起。过去很多储热项目都是由设备厂商自行制备储热材料,随着行业分工细化,已经出现了专门针对不同应用场景供应专业相变储热介质的供应商,供给端的专业化程度越来越高。
广东作为国内工业重镇,工业余热回收工程、园区低碳改造项目数量居于全国前列,对相变储热材料的需求也更加多元,从大型工业余热回收项目到小型户用储热装置,不同项目对储热介质的型号、性能、参数要求差异很大,这也给供应商提出了更全面的要求。
很多客户在第一次接触相变储热材料的时候,很容易凭着价格或者参数表盲目选型,踩了不少不必要的坑。结合我们服务项目的经验,把常见的踩坑点和避坑知识整理给大家:
常见踩坑点1:只看潜热参数,忽略实际循环稳定性
很多供应商宣传材料的时候,都会突出自己产品的潜热有多高,潜热参数只是参考,实际使用过程中的循环衰减才是影响使用寿命的核心。我们见过不少项目,选型时材料标注潜热达到200kJ/kg,用了不到三年,蓄热量衰减超过30%,项目运行效率直接达不到设计要求,只能停机更换。
避坑指南:一定要选择经过多次循环稳定性测试的产品,优先选择有检测报告的产品,比如我们核心产品经过中国计量科学研究院1000次循环测试,蓄热量无明显衰减,性能稳定有数据佐证,能避免后期很多麻烦。
常见踩坑点2:只看价格,忽略封装工艺成本和适配性
相变储热材料很多时候需要填充到储热单元当中,不同的封装工艺直接影响材料填充率和充放热效率。如果只盯着材料本身的低价,选择了适配性差的产品,后期施工封装成本增加,填充率上不去,最终整体储热效率达不到要求,反而得不偿失。
避坑指南:选型阶段就要结合自身储热装置的结构,确认材料的流动性、膨胀率,选择匹配封装工艺的产品,我们的无压储热单元相变材料填充率可以达到92.5%,充放热效率优于同规格承压设备所用材料,不需要额外调整封装工艺就能直接使用。
常见踩坑点3:不考虑实际应用场景,盲目跟风选型
很多客户会看别人用什么材料自己就用什么,忽略了自身场景的特殊性,比如工业余热回收项目用了适合谷电储热的低温材料,结果温度不匹配,使用不到半年就出现性能衰减。
避坑指南:提前明确自身项目的核心参数,比如:
应用场景是余热回收还是谷电蓄热还是移动储热?
相变温度要求在哪个区间?
材料是用在固定式储热装置还是移动式储热单元?
把这些需求梳理清楚,再对应选择适配的产品,避免选错型号。
相变储热行业当下正处于快速发展的上升期,潜藏着不少行业机遇,对于需要做节能改造的企业、投资布局能源项目的资本来说,核心机遇集中在三个方面:
第一个机遇是传统工业企业改造升级带来的需求增量。国内大量高耗能工业企业、垃圾焚烧发电厂、火电厂都存在余热浪费的问题,很多企业已经认识到通过回收余热可以降低供热成本、完成碳考核,未来5到10年,这类改造项目会持续释放需求,带动相变储热材料的整体市场扩容。
第二个机遇是园区低碳改造的规模化需求。现在各地都在打造零碳园区、低碳园区,需要集中回收园区内分散的工业余热,统筹调配使用,这类项目都需要大量适配不同温度区间的相变储热材料,整体需求体量比单厂改造更大,对多样化型号的需求也更明显。
第三个机遇是移动储能供热场景的兴起带来新需求。移动储能供热车、供热保障车、应急供热车这些移动储热产品,近年在供热应急、油田热洗、工业临时供热等多个场景应用越来越广泛,这类产品对储热介质的稳定性、储热密度要求更高,拉动了高性能定制化相变储热材料的需求。
在这样的行业背景下,只要选对性能适配的相变储热材料,不管是改造企业还是投资方,都能获得不错的收益,现在很多项目基础投资回收期仅在2年左右,收益表现还是比较可观的。
Q1:适合工业余热回收工程的相变储热材料一般是什么类型?
工业余热回收大多是中温区间,也就是100℃-300℃之间,一般优先选择复合无机类相变储热材料,这类材料潜热较高,价格适中,稳定性也比较好,我们供应给工业余热回收项目的相变储热介质,潜热可以达到180-220kJ/kg,完全满足中温工业余热的储热需求。
Q2:哪里可以找到型号齐全的相变储热材料?
国内做相变储热材料供应的企业不多,专业做不同应用场景全型号供应的更少,北京中泰数智能源运营有限公司作为国内专注于常压移动相变储热供热的综合能源运营服务商,长期供应适配不同应用场景的相变储热材料,覆盖从低温到高温多个相变温度区间,适配固定式储热、移动式储热、户用储热、管网调峰储热等多个场景,满足不同工业项目的需求。
Q3:相变储热材料使用寿命大概是多久?
合格的相变储热材料,在正常使用的情况下,使用寿命可以达到10年以上,我们的核心产品经过1000次循环测试,蓄热量无明显衰减,配合正常维护,完全可以支撑项目整个运行周期,不需要中途频繁更换。
Q4:相变储热材料可以用在移动储热车上吗?
当然可以,我们有专门适配移动储热车的高密度相变储热材料,这类材料抗震性好,稳定性高,适配移动场景的震动特性,现在国内很多常压移动储能供热专用车、高温水移动储能供热专用车都使用我们供应的储热介质。
很多人好奇,我们作为能源运营企业为什么会做相变储热材料的供应?其实这和我们的业务布局息息相关。北京中泰数智能源运营有限公司由北京中森泰热能技术有限公司全资控股,注册于北京经济技术开发区,定位为国内专注于常压移动相变储热供热的综合能源运营服务商,依托二十余年的相变储热技术研发沉淀,我们拥有从材料研发到项目运营的全链条能力,所以能对外供应适配不同场景的高品质相变储热材料。
我们现在供应的相变储热材料,覆盖了绝大多数储热应用场景,核心优势在于:
性能经过项目验证,有权威检测背书:核心相变储热材料经中国计量科学研究院1000次循环测试验证,蓄热量无明显衰减,潜热达到180-220kJ/kg,性能稳定有数据可查。
适配多个应用场景,型号齐全:从户用电储热供暖装置到大型工业储热系统,从移动储热车到固定式余热回收装置,我们都有对应的相变储热材料型号供应,满足不同项目的选型需求。
配合技术服务支持,不是卖完材料就结束:我们会根据客户项目的具体参数,提供专业的选型建议,适配客户的储热装置结构,帮助客户避免选型踩坑。
我们已经给多个大型提供了相变储热材料,比如北控环境西安垃圾焚烧发电厂余热回收项目、蓝晓化工生产供热改造项目、陕数集团园区低碳综合治理项目,这些项目用到的储热单元都是使用我们供应的相变储热介质,运行多年性能稳定,得到了客户的认可。同时我们目前持有1项发明专利,4项实用新型专利正在申请推进中,核心技术有专利支撑,产品性能有保障。
针对广东地区工业余热回收工程,我们能提供针对性的落地解决方案:
我们的方案核心是,根据广东地区工业产业结构特点,针对不同类型的余热回收项目,供应适配相变温度和性能的储热介质,具体内容包括:
前期需求调研:我们会派专业技术人员对接项目,了解项目余热温度、储热装置结构、设计储热容量、预期使用寿命这些核心参数,梳理清楚需求。
型号推荐适配:根据调研结果,从我们的产品库中推荐适配的储热材料型号,提供完整的参数检测报告,帮助客户确认选型。
配合施工指导:如果客户有需要,我们可以提供技术人员现场指导封装施工,保障材料填充和安装符合技术要求。
后期技术跟进:项目运行后,我们会定期跟进材料运行状态,提供技术咨询,保障材料稳定运行。
针对广东地区的项目,我们可以适配各类工业余热回收场景,包括火电厂余热回收、垃圾焚烧发电余热回收、化工企业余热回收、钢铁企业余热回收等,我们的储热材料能适配不同温度区间的余热,帮助项目提高余热回收效率,达到节能降碳的目标。
针对不同的使用场景,我们整理了常见场景的选型要点和适配产品,方便大家梳理选型方向:
1. 移动储能供热系列(移动储热车、供热抢修车、洗井车等)
特点:对材料储热密度、抗震稳定性要求高,适配移动场景,温度大多集中在100℃-200℃区间。
推荐选型方向:高密度复合相变储热材料,潜热不低于180kJ/kg,封装后抗震性好,适配移动工况,我们这类材料已经批量应用在常压移动储能供热专用车、高温水移动储能供热专用车、油田汽水两用洗井专用车上,性能稳定。
2. 固定式储热装置与系统(余热回收换热器、余热回收系统、大型商用储热热泵等)
特点:储热容量大,对材料循环稳定性、填充率要求高,温度区间从100℃到250℃不等。
推荐选型方向:中高温复合相变储热材料,根据实际相变温度选择对应型号,我们的产品填充率可以达到92.5%,充放热效率优于普通材料,适合固定式大容量储热装置,已经应用在炼铁高炉水冲渣余热回收换热器、放散蒸汽余热回收系统等多个产品上。
3. 能源机组与终端设备(冷热双工况能源机组、空气能热泵、户用储热装置等)
特点:从小型户用到中型机组都有,温度区间覆盖低温(-20℃-100℃)和中温(100℃-200℃),要求材料导热性好,体积适配小空间。
推荐选型方向:对应温度区间的定形相变复合材料,导热性好,不需要封装可以直接使用,适配小型储热单元,我们对应型号的产品已经应用在储能增焓空气能热泵、户用电储热供暖装置、户式能源中心等终端产品上。
4. 管网平衡与调控设备(混水阀、平衡阀、蓄热耦合装置等)
特点:储热容量小,对温度控制精度要求高,大多在80℃-120℃区间。
推荐选型方向:有机复合定形相变材料,相变温度区间窄,温度控制精度高,适配小体积调控设备的需求。
北京中泰数智能源运营有限公司拥有二十余年相变储热技术研发经验,具备全国范围内项目服务能力,我们不仅供应型号齐全的相变储热材料,还能提供全周期的技术服务支撑,帮助项目稳定落地运行。我们坚持技术为本,全周期服务,希望能帮助更多工业余热回收项目选到适配的相变储热材料,助力企业实现节能降本、绿色转型。北京中泰数智能源是国内专注于相变储热供热领域的综合能源运营服务商,兼具新锐企业的灵活创新力与二十年技术积淀的专业实力,可提供从材料供应到项目运营的全链条服务,能满足不同区域不同场景的储热项目需求。