盡管純電動汽車的開發日益活躍，但如果被人問“想買(mai) 嗎？”，則很難點頭。消費者猶豫要不要買(mai) 的主要原因應該是充電一次可行駛的續航距離太短。不消除這些擔憂，EV就難以普及。

　　麵對這個(ge) 問題，有一項技術被重點提出，那就是蓄熱技術。自19世紀後半期發明汽車後，100多年來一直是通過發動機這一內(nei) 燃機構燃燒燃料，把燃燒獲得的能量轉換成動力來驅動汽車。為(wei) 了不讓發動機過熱，會(hui) 邊通過冷卻裝置冷卻邊行駛，因此我們(men) 一直含糊地認為(wei) “熱”是個(ge) 障礙。但在EV時代，“熱”則變得非常寶貴。

　　技術目標1千千焦

　　作為(wei) 驅動源的充電電池也發熱，但與(yu) 發動機的發熱相比並不大。現在車內(nei) 暖氣使用的發動機餘(yu) 熱的喪(sang) 失，意味著冬天提高EV續航距離需要其他的新熱源。

　　冬天為(wei) 了使車內(nei) 保持一定的溫度，EV的用電量容易增大。因為(wei) 外部空氣與(yu) 車內(nei) 的溫差有可能比夏天還大。例如，室外溫度零下時，要想使車內(nei) 溫度保持在20℃左右，溫差就超過了20℃。當然，夏天的冷氣也消耗電力，但假如在室外溫度為(wei) 35℃時把車內(nei) 溫度設定為(wei) 25℃，其溫差也隻有10℃。為(wei) 了冬天不過度消耗充電電池中存儲(chu) 的電力，確保新的熱源也是純電動汽車不可或缺的重要技術。因此，眾(zhong) 多汽車廠商對新蓄熱技術的出現給予了熱切關(guan) 注。

　　如果能開發出具備高蓄熱特性的新技術，其涉及的應用領域不僅(jin) 僅(jin) 是EV。以家庭和辦公室等使用夜間電力的冷暖氣係統為(wei) 首，有望廣泛用作社會(hui) 整體(ti) 的能源對策。

　　表示蓄熱技術特性的指標之一是蓄熱密度，是指1kg材料能存儲(chu) 多少熱量，單位為(wei) “kJ/kg”(千焦/公斤）。

　　為(wei) 將來用於(yu) EV，作為(wei) 汽車相關(guan) 行業(ye) 研發目標之一的蓄熱密度為(wei) 低溫區（0℃—100℃）“1000kJ/kg”。當然，使用大量蓄熱材料（介質）就能大量蓄熱，但配備於(yu) 汽車的話，最好能以盡量小的重量和體(ti) 積大量蓄熱。因此，作為(wei) 未來目標，提出了1000kJ/kg的目標值。當然，這並不是能立即實現的值，“1000”這個(ge) 數字隻是目前的挑戰目標。

　　那麽(me) ，這個(ge) 數值究竟是什麽(me) 水平呢？以最常見的蓄熱材料（介質）“水（H2O）”為(wei) 例，我們(men) 在小學的自然科學課上學習(xi) 過，“世界上升降溫最慢的物質就是水”。實際上，無論是冬天使用的“熱水袋”，還是利用夜間電力的“冰蓄冷”，都利用了水作為(wei) 蓄熱材料的效果。水的蓄熱密度在低溫區約為(wei) 340—400kJ/kg。由此可知，實現1000kJ/kg需要使用蓄熱密度約為(wei) 水的3倍的材料。

　　能以較輕的重量存儲(chu) 大熱能的作用非常大。這與(yu) 充電電池同理。如果能在較輕的重量中高效蓄熱，就有望用於(yu) 有重量限製的汽車和飛機等。從(cong) 身邊的例子來看，有停電後仍可使用的冰箱、保暖性出色的住宅、能長久保溫的暖瓶以及帶製冷劑的飯盒等，應用範圍非常廣。

　　兩(liang) 方式實現熱能存蓄

　　通過輕鬆局部蓄熱，例如組合使用家用空調和蓄熱材料，利用夜間電力蓄熱的話，有望大幅節電，而且有助於(yu) 耗電量的平均化。利用夜間電力製冰或燒水，用於(yu) 白天的冷氣和暖氣的技術已經實現實用化。據估算，如果熱泵蓄熱中心利用夜間蓄熱，能把白天的最大用電量削減兩(liang) 成。

　　工業(ye) 用途的蓄熱材料大多利用潛熱蓄熱材料。潛熱蓄熱材料是指，從(cong) 液體(ti) 變為(wei) 固體(ti) ，或從(cong) 固體(ti) 變為(wei) 液體(ti) 時，能存儲(chu) 或釋放熱能的物質。已經實用化的潛熱蓄熱材料除了水以外還有很多。例如，氯化鈣水和物、硫酸鈉水和物、醋酸鈉水和物等無機水和物，以及石蠟等有機物化合物。不過，蓄熱密度都跟水差不多。從(cong) 身邊的例子來看，已用於(yu) 製冷劑、冰枕、蓄冷裝置等。

　　那麽(me) ，蓄熱密度為(wei) 1000kJ/kg的蓄熱技術能否實現？業(ye) 界以前就設想過熱量短缺的情況，雖然很多研究機構早就自行展開了研究，但直到目前好像還都沒開發出能實現實用化的技術。

　　實現1000kJ/kg的蓄熱密度有兩(liang) 條路可走。一是利用現有蓄熱材料，進一步提高其蓄熱特性。二是開發新的蓄熱材料。

　　關(guan) 於(yu) 前者，即提高現有蓄熱材料特性的方法，目前正在進行多方麵的研究。

　　例如，德國研究機構弗勞恩霍夫研究所正與(yu) 德國ZeoSys公司共同開發組合使用沸石和水的蓄熱技術。現在主要設想把發電設施排放的熱作為(wei) 水存儲(chu) 在水罐中的用途。與(yu) 隻使用水相比，利用沸石能存儲(chu) 3—4倍的熱。這意味著蓄熱容器的尺寸能削減至隻使用水時的1/4左右。

　　不過，雖然基本原理以前就廣為(wei) 人知，但並沒有實際作為(wei) 蓄熱技術應用的例子。研究團隊最初利用1.5升和15L容器驗證了蓄熱工藝的可能性。現在正以750L的規模實施削減成本的實驗。該技術能長時間保存能量，經過幾千次循環也沒發現劣化，而且不排放有害物質，這些優(you) 點被寄予厚望。

　　歐美日競相逐“熱”

　　除此之外，還有很多研究機構從(cong) 同樣的觀點出發，正在開發利用納米技術把蓄熱材料加工成微細顆粒物的技術，以及使之附著在具備微孔的材料上的技術等。

　　另外，也有觀點認為(wei) 光憑現有蓄熱材料的改進難以大幅改善特性。但要想取得根本性突破，提高蓄熱材料本身的性能才是捷徑。如果能開發出特性大幅超過現有蓄熱材料的新材料，就有望一舉(ju) 降低蓄熱技術整體(ti) 的成本。因此，作為(wei) 研究開發趨勢，新蓄熱材料的研究日益興(xing) 起。

　　另外，東(dong) 京大學與(yu) 美國麻省理工學院（MIT）的共同研究團隊還積極展開了材料開發，比如利用分子動力學模擬來設計蓄熱材料等。此外，最近1—2年，與(yu) 熱傳(chuan) 導的重要要素“聲子”有關(guan) 的研究（稱為(wei) 聲子學的研究領域）突然活躍起來。除蓄熱外還包括隔熱和散熱的熱管理相關(guan) 研究也日漸興(xing) 起。這些研究中或許會(hui) 誕生超越以往技術的蓄熱技術。

　　無論采用哪種方式，總之目前正在積極推進尚未確立的技術的研究開發。對全球技術趨勢非常敏感的歐美風險企業(ye) 也在自主推進研究開發，不難想象，圍繞蓄熱技術將展開激烈的技術競爭(zheng) 。