来自香港科技大学（科大）工学院的团队，成功开发出了全球首台零下弹卡冷冻装置，该装置能够实现低至摄氏负12度的温度。此次突破，标志着绿色弹卡冷冻技术在全球冷冻业的应用进一步得到扩展，这是一个重大的里程碑。它还实现了零排放的绿色冷冻，为促进冷冻业的低碳转型提供了切实可行的方案，为应对日趋严峻的气候变化作出了贡献。其研究成果已在国际期刊《自然》上发表，论文的题目是“低温相变合金实现零下弹卡制冷”。

全球暖化问题不断加剧，制冷需求急剧增加，冷冻技术在全球电力消耗量里占比相当大，主流蒸气压缩制冷系统当中，对氢氟烃等全球变暖潜能值高的制冷剂极度依赖基于形状记忆合金的弹卡冷冻技术受到学界和业界广泛关注，是环保替代方案，不用传统制冷剂，利用形状记忆合金在循环应力作用下的相变潜热释放与吸收来制冷，具有零排放高能效特点。

这项技术，不仅为冷冻业脱碳给出了全新路径，还能减少碳排放，进而加强全球应对气候变化的能力。冷冻业的市场规模，和空调业差不多，可是，现有的弹卡装置，仅仅能够应用于室内空调制冷，所以，把技术扩展到冷冻业的应用，是非常关键重要的。

有一个团队，是由科大机械及航空航天工程学系讲座教授孙庆平教授带领的，这个团队在弹卡冷冻技术方面取得了新突破，新技术的特点体现在对材料、传热流体以及制冷结构进行的精心设计上，。

合金团队选用那高镍含量为51.2 at% 的二元镍钛合金，凭借着成分调控把奥氏体结束温度也就是Af温度降低至零上20.8度的负数，在这个负数环境里，该合金展示出好到出奇的超弹性，有明显可观的相变潜热，其绝热温变峰值呢，在0度时居然能够能上升到16.3度的数值，有效工作温窗宽度达到了48.5度大的数值。

（二）抗冻结传热流体，选取30 wt%的氯化钙水溶液当作传热物质，该种溶液凝固点低，在低温运行之际依然能够维持流动性，可避免冰晶堵塞，与此同时与镍钛合金表面维持良好湿润性，能降低接触热阻，进而提升传热效率。

（三）关乎级联式管状相关结构的设计：此设备运用的是压缩式主动回热布雷顿循环方式。回热器是经由八个管状镍钛合金单元级联组合而成的，其中每一个单元都涵盖三个薄壁管结构。这样的设计使得传热面积与体积比得到扩大（达到了8.68 mm-1），并且该情况获得了X光电脑断层扫描的证实，其能够在900 MPa压应力环境下达成均匀压缩且不会发生屈曲现象。

当运行频率处于一赫兹时，这台桌面型装置成功达成从室温热汇约摄氏24度到冷源温度摄氏负12度的跨越，温差为摄氏36度，此为弹卡冷冻领域首次记录到摄氏零度以下的冷源温度 ，研究团队把设备集成于体积为1.0×0.5×0.5m3即0.25立方米的装置里，且在户外摄氏20至25度的环境中展开测试 。装置所产生的低温流体，成功地把一个体积较小的隔热腔室内的空气温度，于60分钟的时长内，稳定在了摄氏负 4度，并且还将腔室内20毫升的蒸馏水，在两小时的时间中，彻底冻结成了冰。这些测试证实了新技术具备高效的冷冻能力。在性能指标层面，在零温差的状况下，该装置的单位质量制冷功率能够达到每克1.43瓦，系统能效最高能够达到3.4，呈现出了颇为可观的能效潜力。

此次研究，对全球为应对气候变化而进行的脱碳，具有重大影响力，根据研究引用的数据，全球氢氟烃类制冷剂的年排放量，预计在2025年超过12亿吨二氧化碳当量，其中约27%乃来自于摄氏零度以下的冷冻应用，这意味着，仅冷冻业每年就会产生约3.3亿吨二氧化碳当量的温室气体排放。

此项零下弹卡冷冻技术成功进行示范，为替代现有的具有高全球变暖潜能值的气体制冷剂，提供了可行的零排放方案 。研究团队作出估算，要是新技术在全球制冷领域获得广泛应用，那么每年有希望减少大约3.3亿吨二氧化碳当量的温室气体排放，从而为实现全球气候目标作出重大突出贡献 。

教授孙庆平，身为科大研究团队的负责人，宣称，此项研究成果，展现出了弹卡冷冻技术在大规模应用方面的潜力，当下，我们正和业界进行紧密合作，积极去推动技术的商业化进程。伴随全球对于氢氟碳化物，也就是HFCs，管控变得愈发严格，这项零排放、低耗能的冷冻技术，有希望去重塑冷冻业的格局，从而为达成碳中和目标，给予关键的技术方案。以形状记忆合金材料，以及制造工艺、热力学设计、系统工程技术的进步、为凭借，我们会努力去优化弹卡冷冻系统的效率、功率密度，还有成本竞争力，以此达成更大的冷冻功率，以及更高的效能。”。

科大有个潘乐陶气候变化与可持续发展研究中心，孙庆平教授以及周国安教授是这个中心的成员，中心主任是陆萌茜教授，陆萌茜教授讲：“团队在弹卡冷冻技术领域获得的新的突破，表示着中心在应对气候变化方面的重大的进展。这项研究已经在国际权威期刊《自然》上刊载，是中心从2025年7月成立以来取得的重要的成果，也践行了中心为全球气候韧性和可持续发展提供出有效解决方案的使命。”。

这个研究项目，获得了香港研究资助局下属的“策略专题研究资助金”，以及该资助局的“优配研究金”计划支持，还获得了香港创新科技署的支持，并且是深港合作项目重点支持的项目 。

现今这次且是孙教授所带领的研究团队在一年的时间之内又一次于《自然》这本期刊上面发表了研究成果，团队在去年的二月份首次鉴于该期刊发表了涉及全球首台千瓦级弹卡制冷空调装置的研究，那篇论文的题目是《Achieving Kilowatt-Scale Elastocaloric Cooling by a Multi-Cell Architecture》。

东方卫视、看看新闻Knews记者 俞骅 香港报道

看看新闻记者: 东方卫视记者 俞骅