近日，英国伯明翰大学丁玉龙院士团队在Carbon Neutrality上发表了题为Large-scale energy storage for carbon neutrality: thermal energy storage for electrical vehicles的前瞻性文章。
文章导读：
在全球碳中和的背景下，热能的利用率提升至关重要。储能技术，尤其是热能储存（TES）技术，成为解决这一挑战的关键工具。伯明翰储能中心的研究团队开发了一种基于复合相变材料（PCM）的高效车载储热技术。该车载储热模块可以作为独立的蓄热池用于新能源汽车系统内，不仅可以提供汽车系统的热能需求（例如车内温度调节和电池热管理），也省去了电-热能量转换环节，提高能源利用率。因此，作为高品位能源储存在动力电池中的电能，可全部用于驱动汽车行驶，缓解了新能源汽车的“里程焦虑”问题。在一辆现代KONA电动汽车上对该车载储热模块进行了150公里的路试，结果显示储热模块里的每公斤复合相变材料就可以给该电动车提供1.1公里的额外续航里程。
该热能储存系统如果在新能源汽车上大规模应用，新能源汽车的巨大保有量使其可被看作成一个大型的分布式移动热能供应系统，在极端天气或自然灾害引发的能源短缺情况下提供应急响应支持。该移动热能存储系统将对包括乘用车、商用车、公交车、火车、船舶，甚至飞机在内的所有交通方式产生深远影响。当然，这一发展也需要大量的资本投入用于基础设施建设，例如建立与电网结合的热流管道网络，并将现有的汽车充电站升级为多维能源补给站等。
总的来说，移动热能储存技术不仅能提升新能源汽车的性能，还将在交通运输和能源管理领域发挥更大的作用，助力全球碳中和目标的实现。
图1. 移动车载储热技术填补了现有能源链中的空白，并创建了一个额外的热能回收、储存和分配旁路链
图2. 右附照片展示了由伯明翰储能研究中心研发的基于相变材料的车载热能储存模块
图3. 移动车载储热技术在新能源汽车上的应用和潜在优势
图4. 能源流程图愿景：分布式热能收集、储存和充电枢纽，与多维充能站共同设立，为新能源交通运输载体提供能源。
原文链接：
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主要作者简介：
赵维玮，伯明翰储能研究中心、伯明翰大学化工学院高级研究员（Senior Research Fellow），高等教育学会会士（Fellow of Higher Education Academy）。主要研究过程工程、纳米技术和功能材料在能源、车辆、交通等领域的应用，以及工业脱碳储能技术。
Email: w.zhao@bham.ac.uk
林雪枫，伯明翰储能研究中心博后研究员（Research Fellow）。主要研究相变材料（PCM）储热技术在移动平台及交通运输等领域的应用，以及工业脱碳储能技术。
Email: l.xuefeng@bham.ac.uk
张童童，伯明翰大学化学工程学院助理教授。主要从事基于液态空气的热机械式储能技术（Thermo-Mechanical Energy Storage）和工业脱碳技术的研究与应用。
Email: t.zhang.7@bham.ac.uk
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