從儲(chǔ)能到人體，從汽車到AI：熱管理系統(tǒng)如何重構(gòu)未來(lái)科技生態(tài)？
在電子設(shè)備性能飆升、新能源應(yīng)用普及、人工智能算力爆發(fā)的今天，熱量控制早已不再是簡(jiǎn)單的"散熱"問(wèn)題——它是決定設(shè)備壽命、系統(tǒng)效率乃至場(chǎng)景拓展的核心技術(shù)。2025年，全球熱管理系統(tǒng)研發(fā)呈現(xiàn)出多線突破、跨界融合的鮮明特征，從儲(chǔ)能電站的安全溫控到人體衣物的智能調(diào)溫，從汽車專利的密集布局到AI服務(wù)器的液冷創(chuàng)新，一場(chǎng)圍繞"熱管理"的技術(shù)革命正在悄然重塑多個(gè)產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)格局。
一、儲(chǔ)能與能源領(lǐng)域：安全與效率的雙重突圍
在"雙碳"目標(biāo)驅(qū)動(dòng)下，儲(chǔ)能系統(tǒng)的規(guī)?；瘧?yīng)用對(duì)熱管理提出了更高要求。電池組的熱失控風(fēng)險(xiǎn)、充放電效率與溫度的強(qiáng)關(guān)聯(lián)性，使得熱管理成為儲(chǔ)能系統(tǒng)的"安全護(hù)城河"。以恒勃股份為例，其研發(fā)的熱管理系統(tǒng)已成功應(yīng)用于儲(chǔ)能場(chǎng)景，通過(guò)精準(zhǔn)的溫度場(chǎng)控制，有效避免了局部過(guò)熱導(dǎo)致的電池衰減問(wèn)題，同時(shí)優(yōu)化了能量循環(huán)效率。
行業(yè)數(shù)據(jù)顯示，儲(chǔ)能系統(tǒng)的能量損失中約15%與熱管理效率直接相關(guān)。這一背景下，企業(yè)研發(fā)重點(diǎn)正從"被動(dòng)散熱"向"主動(dòng)調(diào)控"升級(jí)。例如，通過(guò)集成溫度傳感器網(wǎng)絡(luò)與智能算法，系統(tǒng)可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)每個(gè)電池單元的溫度變化，動(dòng)態(tài)調(diào)整冷卻介質(zhì)流量，實(shí)現(xiàn)從"全局降溫"到"精準(zhǔn)控溫"的跨越。這種技術(shù)突破不僅提升了儲(chǔ)能系統(tǒng)的可靠性，更為大規(guī)模儲(chǔ)能電站的商業(yè)化運(yùn)營(yíng)提供了關(guān)鍵支撐。
二、人體熱管理：從"被動(dòng)適應(yīng)"到"主動(dòng)調(diào)控"的革命
當(dāng)熱管理技術(shù)從工業(yè)領(lǐng)域延伸至人體健康，一場(chǎng)關(guān)于"智能穿戴"的革新正在發(fā)生。2023年底，南開大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)在《科學(xué)》期刊發(fā)表的成果引發(fā)關(guān)注——他們制備出全球首款僅用太陽(yáng)光驅(qū)動(dòng)的全天候自持續(xù)人體熱管理衣物。這種新型材料通過(guò)特殊的光子晶體結(jié)構(gòu)，可在光照下吸收能量并調(diào)節(jié)紅外輻射，實(shí)現(xiàn)"冬季保溫、夏季降溫"的雙向溫控。
傳統(tǒng)衣物依賴?yán)w維厚度或化學(xué)涂層調(diào)節(jié)溫度，受環(huán)境限制極大。而這款智能衣物突破了這一局限：在-20℃的低溫環(huán)境中，它能將人體表面溫度提升8-10℃；在35℃的高溫下，又可降低5-7℃。更關(guān)鍵的是，其能量完全來(lái)自太陽(yáng)光，無(wú)需額外電源，為戶外工作者、極限運(yùn)動(dòng)愛(ài)好者甚至特殊環(huán)境作業(yè)人員提供了全新的溫度管理方案。這一成果不僅推動(dòng)了功能材料的創(chuàng)新，更開啟了熱管理技術(shù)在民生領(lǐng)域的全新應(yīng)用場(chǎng)景。
三、智能材料：碳納米管開啟熱管理新紀(jì)元
材料科學(xué)的進(jìn)步始終是熱管理技術(shù)突破的底層動(dòng)力。近年來(lái)，碳納米管（CNT）因其優(yōu)異的導(dǎo)熱性能，成為智能熱管理領(lǐng)域的"明星材料"。研究表明，定向排列的碳納米管導(dǎo)熱系數(shù)可達(dá)3000W/(m·K)，是傳統(tǒng)銅材料的8倍以上，且具有輕質(zhì)、耐腐蝕等優(yōu)勢(shì)。
在*的研究綜述中，碳納米管在熱管理中的應(yīng)用被歸納為三大方向：一是作為高導(dǎo)熱填充材料，與聚合物復(fù)合制備散熱薄膜，用于5G芯片、LED器件的高效散熱；二是利用其可調(diào)控的熱導(dǎo)率特性，設(shè)計(jì)智能熱開關(guān)，實(shí)現(xiàn)熱量的"按需傳輸"；三是結(jié)合柔性基底，開發(fā)可穿戴熱管理器件，與南開大學(xué)的智能衣物形成技術(shù)呼應(yīng)。這些進(jìn)展不僅為高性能熱管理材料研發(fā)提供了戰(zhàn)略方向，更預(yù)示著碳納米管將在未來(lái)的電子、能源、醫(yī)療等領(lǐng)域發(fā)揮關(guān)鍵作用。
四、汽車行業(yè)：專利競(jìng)賽背后的技術(shù)突圍
隨著新能源汽車滲透率突破40%，熱管理系統(tǒng)已從"輔助功能"升級(jí)為"核心競(jìng)爭(zhēng)力"。2025年5月，汽車行業(yè)迎來(lái)熱管理專利密集公布期：極氪智能科技的"熱管理系統(tǒng)及車輛"專利通過(guò)優(yōu)化換熱流道設(shè)計(jì)，使熱交換效率提升18%；比亞迪的"熱管理系統(tǒng)和具有其車輛"專利創(chuàng)新了能量回收路徑，將余熱利用率從35%提升至52%；阿維塔科技的"一種熱管理系統(tǒng)和電動(dòng)車輛"專利則針對(duì)高功率充電場(chǎng)景，通過(guò)液冷管路的梯度設(shè)計(jì)，將電池包最高溫度控制在45℃以內(nèi)；長(zhǎng)城汽車的專利更聚焦低溫環(huán)境，通過(guò)優(yōu)化熱泵系統(tǒng)的潤(rùn)滑油循環(huán)，使-15℃環(huán)境下的整車NVH（噪聲、振動(dòng)與聲振粗糙度）性能提升25%。
這些專利的密集發(fā)布，折射出汽車熱管理技術(shù)的三大趨勢(shì)：一是從"單一功能"向"多場(chǎng)景適配"進(jìn)化，覆蓋高溫散熱、低溫保溫、能量回收等全工況需求；二是從"硬件堆砌"向"系統(tǒng)優(yōu)化"轉(zhuǎn)型，通過(guò)算法與結(jié)構(gòu)的協(xié)同設(shè)計(jì)提升整體效率；三是從"獨(dú)立系統(tǒng)"向"全局融合"發(fā)展，與電池管理系統(tǒng)（BMS）、自動(dòng)駕駛系統(tǒng)形成數(shù)據(jù)互通，實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)的溫度決策。
五、數(shù)字能源：AI算力時(shí)代的熱管理新挑戰(zhàn)
當(dāng)AI服務(wù)器的單芯片功耗突破1000W，當(dāng)AIPC（AI個(gè)人計(jì)算機(jī)）的算力密度較傳統(tǒng)設(shè)備提升10倍，數(shù)字能源領(lǐng)域的熱管理正面臨"散熱天花板"的挑戰(zhàn)。澄天偉業(yè)的數(shù)字與能源熱管理業(yè)務(wù)正是這一背景下的典型代表——其針對(duì)AI服務(wù)器、AIPC等高熱負(fù)載場(chǎng)景，提供從散熱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料選型到液冷路徑優(yōu)化的一體化解決方案。
傳統(tǒng)風(fēng)冷散熱已難以滿足需求，浸沒(méi)式液冷、微通道冷卻等新技術(shù)成為研發(fā)重點(diǎn)。例如，通過(guò)將服務(wù)器直接浸沒(méi)在絕緣冷卻液中，可將散熱效率提升50%以上；微通道散熱器則通過(guò)毫米級(jí)的流體通道設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)芯片級(jí)的精準(zhǔn)散熱。澄天偉業(yè)的方案不僅關(guān)注散熱效率，更強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)的長(zhǎng)期穩(wěn)定性——通過(guò)材料兼容性測(cè)試、流體力學(xué)仿真、壽命預(yù)測(cè)模型等，確保高熱負(fù)載設(shè)備在5-10年生命周期內(nèi)的可靠運(yùn)行。這種"系統(tǒng)級(jí)熱管理"思維，正在重新定義數(shù)字能源領(lǐng)域的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
六、專利儲(chǔ)備與技術(shù)布局：企業(yè)的未來(lái)籌碼
技術(shù)研發(fā)的前瞻性，往往體現(xiàn)在專利儲(chǔ)備的深度與廣度上。2025年3月，艾泰斯熱系統(tǒng)研發(fā)（上海）有限公司申請(qǐng)的"熱管理模塊及熱管理總成"專利（公開號(hào)CN119611008A）引發(fā)行業(yè)關(guān)注。該專利提出了模塊化熱管理的設(shè)計(jì)理念：將散熱單元、流體管路、控制模塊等集成為標(biāo)準(zhǔn)化模塊，可根據(jù)不同設(shè)備需求快速組合，大幅縮短研發(fā)周期，降低制造成本。這種"模塊化+標(biāo)準(zhǔn)化"的思路，為熱管理系統(tǒng)的規(guī)?；瘧?yīng)用提供了新路徑。
從企業(yè)專利布局看，頭部企業(yè)正從"單一技術(shù)突破"轉(zhuǎn)向"專利池構(gòu)建"。例如，比亞迪在熱管理領(lǐng)域已累計(jì)申請(qǐng)專利超300項(xiàng)，覆蓋材料、結(jié)構(gòu)、控制算法等多個(gè)維度；極氪智能科技則通過(guò)與高校、科研機(jī)構(gòu)的合作，建立了"基礎(chǔ)研究-應(yīng)用開發(fā)-產(chǎn)品落地"的全鏈條研發(fā)體系。這些專利儲(chǔ)備不僅是企業(yè)技術(shù)實(shí)力的象征，更成為未來(lái)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的核心壁壘。
結(jié)語(yǔ)：熱管理的未來(lái)，是技術(shù)與需求的雙向奔赴
2025年的熱管理系統(tǒng)研發(fā)，正呈現(xiàn)出"需求牽引技術(shù)、技術(shù)創(chuàng)造需求"的良性循環(huán)。從儲(chǔ)能電站的安全守護(hù)到人體衣物的智能調(diào)溫，從汽車的全工況適配到AI算力的散熱革命，熱管理技術(shù)已滲透到科技發(fā)展的每個(gè)毛細(xì)血管。未來(lái)，隨著智能材料的突破、數(shù)字孿生技術(shù)的應(yīng)用、跨學(xué)科融合的深化，熱管理系統(tǒng)將不再是"配角"，而會(huì)成為驅(qū)動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)、改善生活品質(zhì)的核心引擎。無(wú)論是企業(yè)還是科研機(jī)構(gòu)，唯有持續(xù)深耕技術(shù)、洞察需求，才能在這場(chǎng)"熱管理革命"中搶占先機(jī)。
轉(zhuǎn)載：http://www.xvaqeci.cn/zixun_detail/522623.html