成果领域：
全部新一代电子信息生物医药现代农业低空经济新能源高端装备新材料绿色环保精密仪器人工智能其他
所处阶段：
全部工程化小试中试成熟产品化工业化实验
成果来源：
全部高校院所中关村企业
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排序：
最新热度

VOCs 深低温冷凝回收治理技术

挥发性有机化合物（VOCs）治理可实现减污降碳和资源回收，对助力国家实现双碳目标和打赢蓝天保卫战具有重要意义。冷凝回收技术在高价值高浓度 VOCs 废气中已得到一定应用，但近年来随着我国环保治理力度的逐渐加大，特别是许多地方标准已明确规定非甲烷总烃的允许排放浓度已降到 mg 级。常规冷凝技术由于冷凝温度较高，治理后的尾气已难以满足日趋严格的环保排放标准。本项目采用基于深低温“冷凝+吸附”的 VOCs 回收技术，其以液氮为冷源，通过将 VOCs 气体逐级冷却，最终降温至-165℃以下，几乎所有的碳氢化合物均被冷凝回收下来。为确保在冷凝过程中由于气凝胶或携带等原因导致少量没有被冷凝的组分能被充分的回收，对冷凝后尾气利用低温吸附技术进行再净化。经过“冷凝+吸附”治理后的净化气，可以从根本上实现了非甲烷总烃的达标排放。技术团队长期从事液氮温区的制冷技术开发和工程应用研究，在液氮温区的制冷技术方面积累了丰富的经验。并在理化所所长基金的资助下，完成了对 VOCs 深低温冷凝特性、热力流程、低温特性等方面的理论研究。以此作为理论依据，研制了用于治理 VOCs 气量为 600m3/h，150m3/h，

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基于自然工质 CO2 的低碳智能化制冷热泵技术装备开发与产业化

CO₂热泵与制冷技术在多个领域展现出广泛的应用前景和显著的技术优势。在建筑供暖与热水供应中，其低温高效特性和高温制热能力，使其成为寒冷地区供暖和酒店、医院热水供应的理想选择；在工业领域，CO₂热泵可提供 80~120℃的高温热风、热水，适应食品与药材的低温热风烘干、冷冻干燥和漂烫护色等需求；同时，耦合MVR 技术，可用于纺织、造纸、化工、汽车制造等在 200℃以下的用热工业行业；在冷链物流与商用制冷领域，CO₂复叠制冷系统在-50℃超低温下稳定运行，适用于生物医药与高端食品冷链，超市陈列柜采用 CO₂直冷技术可显著提升能效；在新能源汽车热管理中，CO₂热泵空调在极寒条件下制热效率远超传统工质，有效缓解电动车冬季续航衰减问题；在轨道列车领域，CO2 热泵可满足复杂负荷工况下的冷热供应。CO₂热泵与制冷技术凭借其环保性（ODP=0，GWP=1）、高温高效特性、系统紧凑安全性、多场景适应性优势，正成为替代传统制冷剂的核心解决方案，推动全球制冷行业向零碳化、高效化转型。项目团队长期致力于 CO2 物性和核心部件及系统的研究，明晰了 CO2跨相态过程中和润滑油的溶解弛豫问题；开发了可调式喷射器替

高端装备
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基于深冷处理技术的高端装备核心部件改性技术

航空航天领域：航空航天领域的关键铝合金、钛合金结构件残余应力的存在导致的尺寸稳定性问题已成为传统制造过程的一大瓶颈。深冷处理技术对残余应力具有显著的调控效果，从而提升关键零部件的尺寸稳定系，因此，深冷处理技术在航空航天及 JG 领域有着广泛的应用前景。工业机器人：工业机器人是智能制造的核心，而高精密减速器是实现机器人操作过程精密控制的基础。其中减速器柔轮、刚轮主轴等零部件的精密性、稳定性、长寿命对减速器性能有重要的影响。团队前期研发了“嫦娥三号”定向天线驱动机构用谐波传动减速器关键部件的核心深冷处理工艺，推动了我国高端减速器的国产化，打破了国外的技术垄断。为此，深冷处理技术在机器人减速器方面的具有广阔的应用前景。数控加工领域：硬质合金刀具是工业制造的“牙齿”，属于机械制造领域的消耗品，用量巨大，其性能好坏直接影响到机械加工的质量和制造成本投入。目前国内的硬质合金刀具寿命已发展到瓶颈阶段，其他相关技术已难以实现突破。而深冷处理对硬质合金刀具的寿命提升能够起到明的提升效果，为硬质合金刀具寿命提升提供了新的技术途径。此外，数控机床、纺织机械、精密模具等行业均对深冷处理技术有不同程度的需求。该

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低温冷疗装备及产业化

低温冷疗是将人体全身或局部暴露于可控低温环境，利用强烈、短促的低温刺激，增强人体免疫功能。低温冷疗具有恢复、减肥美容、提高免疫、改善焦虑与抑郁等功能，2022年全球冷疗市场已达 45 亿美元，在体育、医疗、医美等领域市场潜力巨大。然而相关产品在设备参数、治疗方案等方面仍面临标准未统一的难题，影响冷疗的安全性及有效性评价，此外国内缺少自主研发的系列低温冷疗设备。本项目主要基于混合工质制冷技术，建立仅以电力供能的全身式冷疗舱和局部式冷疗仪，替代传统液氮冷源，降低失温及窒息风险，突破市场上现有产品冷空气温度、压力及流量指标；建立极端冷环境刺激下人体热反应特性及热调节模型，揭示多种冷暴露场景下不同人群的热反应特性，构建极端冷环境刺激下人体热调节模型，建立冷疗方案与体温变化的对应关系，为优化冷疗方案提供科学依据；开发冷热双参数关联的控温策略，实现超快可控降温及控温，并结合低温蓄冷技术实现低温大冷量快速释放。最终实现系列冷疗产品研发并迭代，实现产业化。

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基于复叠热泵循环的 LNG 冷能空气液化分离技术

我国已成为 LNG 世界第一大进口国，随着我国“双碳”战略的实施，“十五五”期间，预计还将有 11 座 LNG 接收站投产，至 2030 年底，LNG 接卸能力将提升至 24497 万吨/年。但我国 LNG 冷能整体利用率低，已建 33 座 LNG 接收站中仅 10 座开展或规划开展冷能利用。以一座 300 万吨/年的 LNG 接收站为例，若能回收其中的 20%，则可节省 1.38 亿 kW·h 电能，因此，我国 LNG 冷能回收利用潜力巨大。空气液化分离广泛应用于化工、电子、医疗、食品、富氧燃烧与碳捕集、储能等领域，同时空气液化分离所需的温度比 LNG温度低，是 LNG 冷能最为合理的利用方式。当前工业空分设备通过电力制冷实现空气分离 ， 生产 LO2 、 LN2 单 位 能 耗 在750-850kWh/T，耗电量大，通过 LNG 冷能空分回收冷能，具有突出的节能减碳效益。现有 LNG 冷能空气液化分离系统存在运行压力高、降温速度慢、效低、采用昂贵的低温压缩机经济性差、无法适应 LNG 的不连续气化等问题。基于蒸气压缩式热泵循环的 LNG 冷能空气液化系统，通过与 LNG汽化温度曲线

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低 GWP 工质高温热泵热水/蒸汽直供技术

根据国际能源署能源需求侧分析，热需求占到 50%以上。目前的能源结构中，大部分热通过化石燃料燃烧供应，随着“双碳”战略的实施，今后这些热需求需要通过电加热或热泵提供。热泵可以从低温热源吸收热量实现高温供热，其效率远高于电加热，因此热泵是通过电力提供热量的最好技术途径。我国非流程工业对 100℃-200℃范围的热需求巨大，经估算在非流程工业领域 100℃-150℃温度区间用热需求预计达到 11亿 GJ。目前高温热泵能够直接制取的蒸汽温度多在 120℃，高于120℃时采用高温热泵+闪蒸+水蒸气压缩方案，每 kW 供热成本相比热泵直供增加 80%，同时水蒸气压缩机降低了蒸汽制取能效并带来润滑油污染蒸汽难题。以供应 140℃高温蒸汽为例，当蒸发温度 75℃时，现有文献报道的带水蒸气压缩机高温热泵机组 COP约为 2.77；若热泵直接供应 140℃高温蒸汽，压缩式热泵制热COP 可达 2.90 以上，可见高温热泵蒸汽直供技术具有更高性能及更低的成本，同时可保障蒸汽系统完全无油。基于高温热泵的 120℃-150℃热水/蒸汽直供技术，可满足我国非流程工业领域工艺用热巨大的市场需求，同时作为清洁电力供

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