热储智变-AI合约驱动的无机相变“热链”低碳革命

项目名称

热储智变-AI合约驱动的无机相变“热链”低碳革命

团队成员

梁琦、高一鸣、冯楠楠、魏佳豪、贺昱欣、李炜炜、吴佳敏、李雨馨、李添爽、李倩、杨博仁、张雅轩、殷字翔

指导老师

郑伍魁、李辉

项目背景与重要性

能源是社会发展的重要基石。随着传统能源日益紧张及可再生能源技术的进步，高效储能成为提升能源利用效率的关键。相变材料（PCMs）因具有高相变潜热，在热能存储与利用领域备受关注。2025年3月，国务院总理李强在政府工作报告中明确将新型储能列为战略性新兴产业，强调加强基础研究、支持技术创新，为储能材料带来重大发展机遇。可再生能源如太阳能、风能存在间歇性、波动性问题，储热技术可有效缓解能源供需时空不均，提升系统稳定性。然而，传统储热材料如陶瓷、金属等存在导热性能差、体积储热密度低等问题，相变材料也普遍存在导热系数不足的局限。面对工业节能、建筑保温等领域对材料性能要求的不断提高，开发具备高储能密度、良好热稳定性与导热性能的新型储热材料势在必行。针对上述需求，我司成功研制出碱激发粉煤灰复合熔盐相变储热材料（SSPCMs）。该材料具有相变调温稳定、储热能力强、成本低、适用性广等特点，在工业余热回收、建筑节能、太阳能热发电等大规模储能场景中应用前景广阔，有望为能源安全与可持续发展提供重要支撑。

主要内容

本项目聚焦能源可持续发展和生态环保的社会民生 问题，减少能源浪费、提升利用率，助力“双碳”目标，未来推广至发电站、建筑等领域可带动产业链发展与就业；在材料科学领域实现了技术突破，革新应用场景赋能传统产业，助力形成能源利用新业态，为解决能源问题提供方案，团队经实验研发和行业论证获得的成果对了解能源现状、解决能源问题极具参考价值， 且项目瞄准广阔市场，结合 AI 技术优化成本，商业模式与发展战略清晰可行， 可持续发展前景乐观。团队研发的新型相变储热材料，旨在突破现有技术壁垒，开发以无机盐为基础的 AAFA 基形态稳定中高温相变储能材料，实现废热高效储存利用，提升建筑舒适度与能源利用率，成为相变储能行业领航者，推动能源储存领域技术进步与产业发展。

优秀作品部分展示

行业痛点

应用案例

培养成效  

商业模式

化赤青绿-赤泥绿色综合利用开路先锋

项目名称

化赤青绿-赤泥绿色综合利用开路先锋

团队成员

王鹏、何昕媛、王晓博、杨墨一、郭与点、王宠茜、马琳、木语言、赵丞霖、贺昱欣、梁馨文、李陆佳宝、李康、李陈坤、胡子菁

指导老师

刘文欢、李辉、吴刚

项目背景与重要性

赤泥是铝土矿经拜耳法强碱浸出氧化铝后产生的高碱性工业固废，因含氧化铁量大，外观呈赤红色，故被称为赤泥。截止目前赤泥全球堆存量已突破50亿吨且综合利用率不足8%，其中95%采用露天堆存模式，引发三重环境负外部性：土地资源刚性占用（亩均处置成本超万元）、强碱渗滤液导致土壤盐碱化、重金属离子迁移威胁地下水安全。2020年重庆某企业赤泥泄漏，造成致凤咀江下游约42公顷水域中十余种鱼类因窒息、碱中毒死亡。这颗“红色定时炸弹”时刻威胁着人类与自然。

在双碳战略驱动下，《环境保护税法》通过环保税倒逼机制与"以处理量定产量"政策重构行业责任体系。总书记强调：加快全固废胶凝材料、全固废绿色混凝土等技术的研发推广是工业绿色发展的必由之路。本项目聚焦赤泥规模化绿色化利用，创新开发碱激发胶凝材料与多固废协同处置技术，构建"固废消纳-绿色建材-碳汇增益"三位一体的产业闭环。

主要内容

本团队聚焦炼铝企业产生的废弃物赤泥排放量高、利用率不足8%、环境危害大、难以利用的痛点，独创三级高气固比预热焙烧+悬浮快速冷却工艺，提高赤泥活性；利用赤泥等固废高碱性的特点，作为胶凝材料的碱源，做到“以废治废”；创新性提出多固废协同耦合制备胶凝材料的新理论，成功制备出可100%替代水泥的赤泥基全固废低碳胶凝材料，对比传统硅酸盐水泥，本团队研发的产品成本仅需177元/吨，低于传统水泥成本的30%，碳排放量只有传统水泥的27%，产品应用于广西交科集团的道路基层建设，无机结合料中赤泥掺量达30%。团队自有核心知识产权，申请发明专利2项，依托国家级，省级权威科研平台深耕研究。本项目为炼铝厂、燃煤电厂等上游企业解决固废堆积处置费用高、处理难度大及企业环保税收高的问题，同时为下游产业链提供廉价、低碳、高性能的优质产品。在实现固废资源化、高值化、产业化应用的过程中，实现可持续绿色发展，为建设美丽中国助力。

优秀作品部分展示

项目亮点

行业痛点

应用案例

商业模式