深耕储能温控 他们以相变材料牢筑安全屏障
山西晚报·山河+发布时间:2026-08-08 09:37:44

日前,“创赢未来”2026创业大赛山西选拔赛暨山西省第十二届星火项目创业大赛获奖名单完成公示,山西大学电力与建筑学院“温控有锂”创新团队参赛项目“锂电池高安全相变复合体系”,斩获青年创新专项赛道二等奖。这支由多专业在校生组成的科创队伍扎根产业一线两年有余,历经三代材料迭代,用自研相变温控方案破解北方储能设备温差大、热失控风险高的行业瓶颈。

 

厂区访一线,读懂储能行业的冷暖难题


晋北地区冬日严寒漫长、盛夏暴晒酷热,巨大温差常年考验着户外储能设备的运行安全。低温环境下电池动力不足、容量大幅缩水,高温时节舱内热量堆积,仅靠风扇散热根本无法规避锂电池热失控风险,一旦发生事故,财产损失与人身安全隐患双重叠加。


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2024年3月,团队跟随学院实践队伍走进大同、太原多处热电储能厂区。行走在布满管线的设备车间,听运维师傅道出行业长久以来的两难:平价国产相变材料耐候性差,极端温度下极易渗漏失效;性能稳定的进口温控套件造价高昂,中小储能项目根本无力大面积铺设。


课本上规整的理论公式,抵不过产业一线真实的焦灼。返程途中,队员们相互商量,决心依托专业所学,打造一套适配北方气候、性价比拉满的国产化温控系统。即便清楚成熟企业研发团队都难以攻克这项难题,仅凭课余时间与有限实验器材很难突破,可一线从业者的期盼,让这群年轻人坚定了攻坚的脚步,“温控有锂”项目就此正式启动。


研发起步阶段毫无参考范本,初代样品送入高低温试验舱后问题百出,耐温区间窄、高温密封渗漏接连出现。数十组试验全部达不到预期,队员们白天上完满满课程,傍晚简单就餐后便扎进实验室,常常忙碌到教学楼熄灯。一次次失败带来低落情绪,却没有一人提出退出。大家整理两个多月所有故障样品与试验数据,主动向专业导师请教,梳理出材料配比、封装结构、仿真模型三大短板,依托电气、新能源、智能建造多专业优势分工协作,完成上百组循环测试,终于在2024年下半年打磨出第二代样品,彻底解决低温失效、高温漏液两大核心痛点。

 

苦研智能算法,给储能设备装上“预警慧眼”


第二代样机送往企业实地测试时,团队又发现了新短板:传统被动温控只能等设备升温后再散热,属于事后补救,无法提前预判热风险,难以支撑大型储能设备长期稳定运转。2025年初,队员们开启第三代技术迭代,决心补上智能预警这关键一环。


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没有现成算法可以套用,大家泡在图书馆查阅海量中外文献,从零自学温控数据建模。调试过程是整场研发最煎熬的时光,模型误差始终达不到行业标准,几名学生轮流守在电脑前,逐行核对参数、反复更换数据集,无数个深夜的灯光见证着一次次推翻、重构。熬过漫长调试周期后,温度预判精度、系统响应速度终于全部达标,一套“被动相变控温+主动智能预警”双重安全防护体系应运而生。


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2025年年中,第三代全套技术方案定型。经过第三方权威检测与多家新能源企业现场实测,整套设备温控均衡性、耐温范围远超普通国产产品,成本相较进口设备大幅下降,能够适配北方中小型储能电站、新能源物流储能、户外便携储能等多种场景。

 

样机走进厂区,实干成果收获一线认可


技术定型后,团队多次奔赴国网储能站点、本地新能源企业开展样机实地演示,现场搭建模拟运行平台采集真实工况数据。一线运维人员完成完整工况测试后给出高度评价:“这套方案贴合北方实际工况,成本低、安全性强,很贴合基层储能设备的使用需求。”


截至目前,该科创技术已在多家新能源企业完成试点落地应用。依托改良相变温控体系,合作储能设备电池温差显著降低,电池容量衰减速度有效延缓,从源头规避锂电池热失控安全隐患,切实化解长期困扰北方储能行业的温控适配难题。企业反馈的现场使用问题,也持续反哺团队,推动方案持续迭代优化。


两年研发路上,队员平衡学业、实验与竞赛,在反复试错中完成蜕变,从只会套用课本公式的学生,成长为能独立挖掘产业痛点、落地技术方案的创新队伍。团队摒弃浮夸概念,专注国产化低成本储能温控技术攻关。未来,团队将持续优化相变材料与智能预警算法,完善适配北方全场景的储能温控国产化方案。


记者: 武佳 实习生 闫姿瑾
编辑: 胡钰
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