壓縮機時代掰了！陸發明新製冷技術 專家：將帶來三大變革 零碳製冷時代將至

中國科學技術出現重大突破！華中科技大學段江江教授團隊開發出全球首例基於鐵離子「變臉」特性的新型製冷技術，有望一舉改變過去 70 年來壓縮機制冷體系，為全球製冷行業開啟綠色革命之路。

根據國際知名科學期刊《焦耳》(Joule)上周二 (1 月 30 日) 刊出的最新研究論文，中國科學家這項顛覆性研究以 70% 效率提升，以及只需傳統空調 5% 功耗就能降低溫度。

華中科大團隊最新提出的鐵電製冷技術，核心在於利用鐵離子（Fe²⁺/Fe³⁺）的氧化還原反應實現熱管理。

在他們設計的系統中，鐵離子會在兩種狀態間切換：Fe²⁺和 Fe³⁺。就像變魔術一樣，當 Fe³⁺吸收電子變成 Fe²⁺時，會從周圍偷走熱量，產生製冷效果，當 Fe²⁺失去電子變回 Fe³⁺時又會釋放熱量。透過控制這一過程，就能實現持續製冷。

然而，初期實驗效果僅能降溫攝氏 0.1 度，遠未達到實用標準，但段江江教授研究團隊透過系統性優化，在三個關鍵領域實現突破。

關鍵突破來自於一個意想不到的地方：溶劑的選擇。實現性能突破的核心在於發現乙腈 - 水混合溶劑的關鍵作用。當溶劑中乙腈佔比達 40%，製冷效率提升 70%，且僅需 0.11 瓦 / 平方毫米的輸入功率，便可實現 1.42 度的溫度降低，理論性能係數更高達 14.3。

這種「溶劑工程」策略使得系統在 0.11 瓦 / 平方毫米的低功耗下，即可驅動 14.3 的理論 COP 值，這一數值是傳統空調的 4.8 倍 (以 COP 3 計)，甚至超越特斯拉熱泵系統 (COP 4.5)。

這一發現以及核心技術的突破，意味著華中科大有望顛覆延續 70 年的傳統製冷方式，未來的空調也許只需要很小電量就能讓你清涼一夏，電動車可能不再需要笨重的製冷系統，甚至你的手機和電腦可能會用這種技術來散熱。

不過，這項熱電製冷技術還需要進一步完善。段江江教授表示，正在開發各種製冷器原型，並尋求與創新企業合作，推動這項技術走向市場。

目前，段江江教授研究團隊已開發 5 種原型製冷器，覆蓋從晶元級 (1cm²) 到建築級 (10m²) 的多場景需求，段江江教授也透露首款商用產品有望在 2028 年前面世，初期目標市場為數據中心冷卻和電動車溫控系統。

專家指出，若上述技術實現產業化，將帶來節能革命、體積革新跟環保突破三大變革，人類或將告別壓縮機的轟鳴時代，迎來「零碳製冷」的新紀元。