磁制冷是一種基于磁性材料的磁熱效應(MCE)來實現制冷的新興制冷技術。磁熱效應是磁性材料在外加磁場下磁矩有序度發生變化而導致材料自身發生吸、放熱的現象。
磁制冷技術無需傳統制冷技術所需的壓縮機和制冷劑,具有綠色環保、高效節能、設備穩定性高、適應性廣泛等優勢,在氫氣液化、室溫制冷、低溫冷凍、工業生產、航空航天、量子計算、汽車熱管理、醫療衛生等領域具有廣闊應用空間。
相比于高壓氣氫,液氫具有純度高、長距離運輸經濟性佳、能量密度高等優點,近年來其使用規模正不斷擴大,目前全球場液氫使用規模在500噸/天以上。但氫氣液化難度極大,深冷技術是其核心,磁制冷技術在保障液氫液化成本的同時,還具有較高的氫氣液化效率,目前美、日、歐、中等主要國家均已部署磁制冷液氫項目,并取得了初步成果。
根據新思界產業研究中心發布的《
2025-2029年磁制冷行業市場供需現狀及行業經營指標深度調查分析報告》顯示,磁制冷技術應用對實現制冷產業轉型升級具有重要意義,預計2025-2029年,隨著可持續化要求提升、磁制冷機性能提升,全球磁制冷市場將以50%以上的年均復合增長率高速增長。
磁制冷材料是實現磁制冷技術的核心要素。根據應用溫度范圍不同,磁制冷材料分為低溫磁制冷材料(20K以下)、中溫磁制冷材料(20-77K)及高溫磁制冷材料(77K以上)。低溫磁制冷材料研究較成熟,目前已知的低溫磁制冷材料過400種以上,高溫磁制冷材料是磁制冷研究熱點,目前尚處于實驗研究開發階段。
近年來,磁制冷市場吸引了一大批科研機構和企業探索,包括德國VACUUMSCHMELZE公司、法國Cooltech Applications公司、韓國三星電子、瑞士CCS SA、德國BASF、美國通用、中國海爾、中國電子科技集團公司、中國科學院固體物理研究所、北京科技大學、包頭稀土研究院等。隨著研究深入,磁制冷技術商業化水平將持續提升。
新思界
行業分析人士表示,磁制冷技術發展始于19世紀末,目前磁制冷技術整體仍處于發展階段,磁制冷機商業化應用進程在不斷推進。磁制冷具有綠色環保、高效節能等優勢,近年來,國內外企業和科研機構在不斷推動磁制冷技術發展,隨著制冷成本下降、磁制冷材料優化,磁制冷市場將呈現出高速增長態勢。