科创中国
一种相变蓄热材料的优化选择方法
成果类型：: 发明专利
发布时间: 2026-03-26 13:23:25
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：成果发布人| 徐景新 | 2026-03-26 13:23:25
本发明公开了一种相变蓄热材料的优化选择方法，属于材料优选方法技术领域，主要步骤包括预选材料、建立能量平衡方程、确定评价指标及其权重、优劣排序以及对比验证。本发明在权重确定过程中考虑了不同评价指标对优化目标的影响程度，权重确定更加合理；在相变蓄热材料的优化选择过程中考虑了具体应用的不同时间尺度，使得优化选择的结果更具针对性和可靠性，为相变蓄热材料的优化选择提供了一种有效途径。
该优化选择方法的核心技术在于“指标量化-多目标优化-应用场景适配”三层架构。首先建立包含热物性（相变温度、潜热、导热系数）、稳定性（热循环寿命、过冷度、相分离）、经济性（原料成本、加工成本）及环境性（毒性、可回收性）等四大类十余项指标的量化评价标准；其次采用非支配排序遗传算法或粒子群算法，以综合性能最优为目标，在备选相变材料数据库中搜索Pareto最优解集；最后根据具体应用场景（如太阳能供暖、电池热管理、冷链运输）对评价指标进行权重赋值，实现场景自适应优化。方法集成可视化决策界面，支持用户交互式调整权重与约束条件。
该优化选择方法可广泛应用于太阳能热利用系统、建筑围护结构储能、工业余热回收、动力电池热管理及冷链物流等领域的相变蓄热材料选型。特别适用于需要定制化材料筛选的场景，如不同气候区建筑用相变墙板、不同工况电池热管理用相变材料等。随着储能技术在“双碳”目标下应用场景的多样化，对高效、精准的相变材料选型方法需求持续增长。该方法还可拓展至其他功能材料（如吸附材料、催化材料）的优化筛选，具备良好的技术延伸性。
燕山大学源于哈尔滨工业大学，始建于1920年。学校秉承“厚德、博学、求是”的校训，现已发展成为一所以工为主，以重型机械及装备为优势，多学科协调发展的全国重点大学。学校是河北省人民政府、教育部、工业和信息化部、国家国防科技工业局四方共建高校。燕山大学在材料科学与工程、机械工程等学科领域享有盛誉，拥有多个国家级重点实验室和工程技术研究中心。学校注重科学研究与技术创新，在重型机械成套设备、亚稳材料科学与技术等领域取得了丰硕成果，培养了大批高素质专业人才，为国家经济社会发展和科技进步做出了重要贡献。
本成果产生的效益显著。经济效益上，系统化的选材方法避免了盲目试验的材料浪费，缩短了研发周期，降低了储能系统开发成本；精准匹配的材料选型提升了系统能效，增加了投资回报率。技术效益上，为相变蓄热材料研究提供了标准化的评价框架，促进了材料数据库与设计工具的完善。环境效益上，优化选型有助于提升储能系统效率，减少化石能源消耗与碳排放。产业层面，推动了相变储能技术从经验设计向科学化、数字化设计转型，增强了我国在高效储能技术领域的自主创新能力。
技术转让，许可，合作所需资金需双方协商，此项技术想尽快落地，希望具备此项技术研发的技术方，能够尽快承接此项目。
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