雙碳背景下，輻射制冷如何重塑節(jié)能新范式

原文發(fā)表于《科技導(dǎo)報(bào)》2026 年第 8期《輻射制冷能否成為“雙碳”目標(biāo)的關(guān)鍵節(jié)能技術(shù)？》

全球氣候變暖導(dǎo)致極端高溫天氣頻發(fā)，建筑與設(shè)備制冷能耗持續(xù)上升，制冷用電已成為電網(wǎng)負(fù)荷增長(zhǎng)的重要驅(qū)動(dòng)因素之一。輻射制冷作為一種基于地?宇宙紅外輻射交換的被動(dòng)冷卻技術(shù)，因其無額外能耗、零碳排放的優(yōu)勢(shì)而備受關(guān)注。《科技導(dǎo)報(bào)》邀請(qǐng)上海交通大學(xué)高分子科學(xué)與工程系、上海市電氣絕緣與熱老化重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、聚烯烴催化技術(shù)與高性能材料全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、上海交通大學(xué)電氣工程學(xué)院黃興溢教授團(tuán)隊(duì)撰寫文章，基于典型案例與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，分析了輻射制冷在不同氣候條件下及應(yīng)用場(chǎng)景中的適用性與局限性，并探討了關(guān)于光學(xué)性能測(cè)試、實(shí)際降溫效果等相關(guān)爭(zhēng)議。提出未來，輻射制冷的發(fā)展需突破單一材料優(yōu)化的局限，推動(dòng)跨學(xué)科協(xié)作。

近年來，全球氣候變暖加劇，極端高溫天氣多發(fā)頻發(fā)，人類社會(huì)對(duì)制冷的需求顯著增長(zhǎng)。相關(guān)統(tǒng)計(jì)顯示，全球建筑空調(diào)能耗約占年度總用電量的10%。現(xiàn)階段，碳排放屢創(chuàng)新高，加劇氣候變化并形成惡性循環(huán)（圖1（a））。若不采取有效措施，預(yù)計(jì)2050年空間冷卻能源需求將增長(zhǎng)2倍以上，增速遠(yuǎn)超其他終端用能領(lǐng)域（圖1（b））。在全球氣候治理關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，開發(fā)高效且低能耗的新型冷卻技術(shù)是滿足不斷增長(zhǎng)的冷卻需求，推動(dòng)《巴黎協(xié)定》提出的1.5℃全球溫升控制目標(biāo)和“3060”目標(biāo)的關(guān)鍵舉措。

圖1 CO2排放變化趨勢(shì)和建筑冷卻能耗增長(zhǎng)預(yù)測(cè)

在這一背景下，輻射制冷被視為潛力突出的新興技術(shù)。它能夠依托材料的光學(xué)特性，將熱量以紅外輻射的形式直接散向低溫外層空間，實(shí)現(xiàn)零能耗的被動(dòng)冷卻。如圖2所示，Web of Science數(shù)據(jù)庫中“輻射制冷”主題的論文發(fā)表量及被引頻次均呈快速增長(zhǎng)趨勢(shì)，且該技術(shù)已被公認(rèn)為最具潛力的被動(dòng)冷卻方案之一。然而，該技術(shù)的工程化前景仍面臨關(guān)鍵質(zhì)疑。我們的研究將圍繞以下3個(gè)核心問題展開討論：一是輻射制冷在建筑與設(shè)備散熱中展現(xiàn)出的降溫能力如何；二是從實(shí)驗(yàn)室材料走向工程應(yīng)用，最大阻礙不僅在于材料性能本身，還涉及規(guī)模化工藝、長(zhǎng)期耐候性與成本可控性；三是性能評(píng)價(jià)方法與測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)缺失，導(dǎo)致結(jié)果可比性差，阻礙技術(shù)迭代。通過對(duì)典型案例、實(shí)際數(shù)據(jù)和爭(zhēng)議觀點(diǎn)的梳理，嘗試為輻射制冷的發(fā)展路徑提供跨學(xué)科的視角與理性判斷。

圖2 “輻射制冷”主題論文發(fā)表量及被引頻次變化趨勢(shì)

1 輻射制冷基本原理

地表常溫物體的輻射峰值位于8~13 μm大氣透明窗口波段，該波段輻射可穿透大氣層直達(dá)溫度約3 K的宇宙空間。根據(jù)斯特藩?玻爾茲曼定律計(jì)算，由于大氣向下熱輻射的存在，地表物體在環(huán)境溫度下的輻射冷卻功率上限約為150 W·m?2。然而，地表日間太陽輻射（0.25~2.5 μm波段）功率可達(dá)1000 W·m?2。這種能量失衡導(dǎo)致無外部能量輸入時(shí)，大多數(shù)物體因吸收太陽輻射而難以維持低于環(huán)境溫度的穩(wěn)態(tài)。簡(jiǎn)而言之，在大氣透明窗口波段具有高發(fā)射率，而在陽光輻射波段具有高反射率是輻射制冷材料實(shí)現(xiàn)制冷效果的基本要求。圖3展示了地表物體的熱輻射傳輸過程。

圖3 地表物體熱輻射過程示意

2 輻射制冷在建筑與設(shè)備應(yīng)用中展現(xiàn)出的降溫能力

圖4統(tǒng)計(jì)了近10年發(fā)表于《Science》和《Nature》的輻射制冷研究論文的主題，顯示出該領(lǐng)域的蓬勃發(fā)展。通過分析各類材料的設(shè)計(jì)原理與性能特征，梳理技術(shù)發(fā)展路徑，評(píng)估各類材料的制冷效果。

圖4 近10年發(fā)表于《Science》和《Nature》的輻射制冷研究論文的主題

2.1 有序結(jié)構(gòu)

除材料固有光學(xué)特性外，微納結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可進(jìn)一步調(diào)控光與物質(zhì)的相互作用，實(shí)現(xiàn)寬光譜范圍內(nèi)的精確光學(xué)調(diào)控。通過優(yōu)化結(jié)構(gòu)的幾何參數(shù)（如形狀、尺寸及周期），可獨(dú)立調(diào)節(jié)材料在不同波段的反射、透射及發(fā)射特性，從而同時(shí)實(shí)現(xiàn)高太陽反射率與高紅外發(fā)射率。例如，斯坦福大學(xué)范汕洄團(tuán)隊(duì)于2014年通過多層干涉結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了日間輻射制冷。該設(shè)計(jì)中，多層干涉結(jié)構(gòu)與底部銀層的高反射率共同作用，使材料在太陽光譜范圍內(nèi)的反射率提升至97%。

除光譜調(diào)控外，高度有序結(jié)構(gòu)還可實(shí)現(xiàn)熱輻射的角度選擇性。考慮到建筑物、車輛及紡織品等實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景中，多數(shù)外表面為垂直方向，難以通過紅外熱發(fā)射實(shí)現(xiàn)有效冷卻，中國科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所李煒團(tuán)隊(duì)提出了一種分層設(shè)計(jì)選擇性熱發(fā)射器，其角度不對(duì)稱特性實(shí)現(xiàn)了垂直表面的亞環(huán)境日間輻射制冷。

人工智能與機(jī)器學(xué)習(xí)的發(fā)展為有序結(jié)構(gòu)輻射制冷材料的設(shè)計(jì)提供了高效工具，有望成為該領(lǐng)域的未來研究方向。上海交通大學(xué)周涵團(tuán)隊(duì)提出了一種基于機(jī)器學(xué)習(xí)的優(yōu)化范式，利用稀疏數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)多參數(shù)協(xié)同設(shè)計(jì)，可生成超寬帶或選擇性熱發(fā)射器（圖5（a））。該框架的核心包括：（1）構(gòu)建涵蓋三維結(jié)構(gòu)基元及其空間排列的數(shù)據(jù)庫；（2）篩選具有合適帶隙、折射率及化學(xué)/熱穩(wěn)定性的材料；（3）通過幾何與材料組合實(shí)現(xiàn)靈活的光譜定制（圖5（b））。該研究為三維納米光子材料的全局優(yōu)化提供了通用設(shè)計(jì)方法，通過擴(kuò)展幾何自由度與材料數(shù)據(jù)庫推動(dòng)了高性能輻射制冷材料的開發(fā)。

圖5 機(jī)器學(xué)習(xí)輔助輻射制冷材料設(shè)計(jì)與開發(fā)

2.2 隨機(jī)多孔結(jié)構(gòu)

隨機(jī)多孔結(jié)構(gòu)不具備有序性，其高陽光反射率的原理是：孔徑匹配時(shí)，孔隙對(duì)陽光產(chǎn)生米氏散射效果，厚度較高且孔隙率較高時(shí)，隨機(jī)多孔結(jié)構(gòu)可有效阻擋陽光透過。

由于隨機(jī)多孔結(jié)構(gòu)不具有波段或角度選擇性的發(fā)射特性，其紅外發(fā)射光譜取決于基體材料。例如，哥倫比亞大學(xué)楊遠(yuǎn)團(tuán)隊(duì)采用相反轉(zhuǎn)法制備分層多孔聚合物。干燥過程中，丙酮快速揮發(fā)導(dǎo)致 P（VdF?HFP）發(fā)生相分離，最終形成隨機(jī)多孔薄膜或涂層（圖6（a））。此外，該方法兼容刷涂、浸涂、噴涂等工藝，適用于多種基底，并具備優(yōu)異的耐候性。

香港城市大學(xué)曹之胤團(tuán)隊(duì)受白金龜甲蟲（Cyphochilus）鱗片結(jié)構(gòu)啟發(fā)，采用燒結(jié)工藝制備多孔氧化鋁輻射制冷陶瓷（圖6（b））。氧化鋁具有較高折射率及寬帶隙，在太陽波段吸收率低，并能與孔隙產(chǎn)生強(qiáng)散射效應(yīng)。同時(shí)，Al—O化學(xué)鍵的振動(dòng)模式使其在大氣透明窗口內(nèi)形成高消光峰。這類材料更適用于建筑、倉儲(chǔ)等領(lǐng)域。

圖6 隨機(jī)多孔結(jié)構(gòu)輻射制冷材料

2.3 復(fù)合材料體系

通過在基體中引入尺寸與形態(tài)適宜的無機(jī)介電顆粒，可構(gòu)建具有隨機(jī)結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料。該類材料憑借豐富的介電顆粒?聚合物界面，能夠?qū)μ柟猱a(chǎn)生顯著的米氏散射效應(yīng)。

科羅拉多大學(xué)博爾德分校尹曉波團(tuán)隊(duì)采用微米級(jí)SiO2球體隨機(jī)分散于聚甲基戊烯（TPX）基體的方法，成功制備出具有輻射制冷功能的復(fù)合材料（圖7（a））。

實(shí)現(xiàn)復(fù)合材料輻射制冷性能的關(guān)鍵在于無機(jī)介電顆粒的選擇。為實(shí)現(xiàn)高太陽光反射率，應(yīng)優(yōu)先選擇具有高折射率與寬帶隙特性的顆粒（圖7（a））。上海交通大學(xué)李鵬里等研究表明，將六方氮化硼（h?BN）隨機(jī)分散于硅橡膠聚二甲基硅氧烷（PDMS）基體中時(shí)，h?BN憑借其高折射率與獨(dú)特的二維結(jié)構(gòu)，可產(chǎn)生更強(qiáng)的后向散射效應(yīng)，使復(fù)合材料實(shí)現(xiàn)98%的太陽光反射率（圖7（b））。

除聚合物外，部分無機(jī)材料也可作為復(fù)合材料的基體。馬里蘭大學(xué)胡良兵團(tuán)隊(duì)采用低熔點(diǎn)磷酸鹽玻璃顆粒（多種介電氧化物的共晶混合物）作為冷卻涂層基體，并以Al2O3顆粒作為散射體（圖7（c））。其太陽反射率可達(dá)96.1%，同時(shí)展現(xiàn)出優(yōu)于傳統(tǒng)聚合物復(fù)合材料的環(huán)境穩(wěn)定性。

圖7 輻射制冷復(fù)合材料

2.4 混合式被動(dòng)散熱材料

吸附式蒸發(fā)冷卻技術(shù)利用水的高蒸發(fā)焓（約2400 kJ·kg?1），在可持續(xù)熱管理領(lǐng)域展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì)。混合被動(dòng)冷卻技術(shù)通過協(xié)同輻射冷卻與蒸發(fā)冷卻效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了高效的零能耗散熱，既能有效抑制太陽輻射加熱，又可利用蒸發(fā)與熱輻射雙重機(jī)制強(qiáng)化散熱。上海交通大學(xué)劉翔宇等采用靜電紡絲技術(shù)將金屬有機(jī)框架MOF?801（Zr）與聚偏氟乙烯復(fù)合，制備出具有混合散熱功能的織物（圖8（a））。MOF?801（Zr）不僅能夠吸附大氣水分并通過脫附過程實(shí)現(xiàn)蒸發(fā)冷卻，還具有較低的太陽輻射吸收率。

新加坡南洋理工大學(xué)李紅團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種基于水泥?無機(jī)介電顆粒?吸濕鹽體系的混合散熱涂料（圖8（b））。該體系以水泥為基體，通過水化反應(yīng)固定硫酸鋇顆粒和氯化鋰，形成穩(wěn)定的涂層材料。

圖8 混合式被動(dòng)散熱材料

3 從實(shí)驗(yàn)室走向工程應(yīng)用

輻射制冷材料的研究已經(jīng)從單純關(guān)注實(shí)驗(yàn)室降溫性能，逐漸轉(zhuǎn)向針對(duì)具體場(chǎng)景的工程化驗(yàn)證。工程應(yīng)用更強(qiáng)調(diào)成本可控、耐候性、系統(tǒng)兼容性以及實(shí)際節(jié)能效益。本章討論輻射制冷材料的優(yōu)勢(shì)、局限和當(dāng)前行業(yè)痛點(diǎn)，并進(jìn)一步拓展至生態(tài)保護(hù)與農(nóng)業(yè)增產(chǎn)等新興應(yīng)用領(lǐng)域，以展示輻射制冷在工程化轉(zhuǎn)化中的多樣化前景（圖9）。

圖9 輻射制冷材料的應(yīng)用領(lǐng)域

3.1 建筑節(jié)能

將輻射制冷材料應(yīng)用于建筑外表面，可有效反射太陽輻射并增強(qiáng)熱輻射散熱，從而降低室內(nèi)溫度，減少空調(diào)制冷能耗。例如，香港城市大學(xué)曹之胤團(tuán)隊(duì)開發(fā)的多孔陶瓷材料應(yīng)用于建筑屋頂時(shí)，可使屋頂表面溫度較商用瓦屋頂降低近5℃，進(jìn)而使室內(nèi)溫度最高下降2.5℃。盡管建筑節(jié)能仍是最具規(guī)模化潛力的應(yīng)用場(chǎng)景，但其工程化收益與環(huán)境條件強(qiáng)相關(guān)，當(dāng)前宣傳中存在一定“理想化”的成分。

3.2 設(shè)備散熱

輸變電設(shè)備、儲(chǔ)能系統(tǒng)、電氣柜等廣泛存在局部過熱問題，導(dǎo)致絕緣老化、能效下降甚至故障停運(yùn)。輻射制冷材料可直接使用在設(shè)備外殼，有效降低自發(fā)熱設(shè)備的工作溫度，避免因高溫導(dǎo)致的性能下降或安全隱患。例如，上海交通大學(xué)劉翔宇等開發(fā)的混合散熱材料應(yīng)用于油浸式變壓器表面時(shí)，可使油溫降低15℃以上。

目前，適用于電力設(shè)備的輻射制冷體系較少，其原因可能包括：（1）用于電力設(shè)備的材料普遍需要長(zhǎng)時(shí)間可行性驗(yàn)證；（2）輻射制冷材料與電力設(shè)備表面的結(jié)合性研究較少，對(duì)各種復(fù)雜表面未得到系統(tǒng)性驗(yàn)證。

3.3 其他應(yīng)用

在人體熱管理領(lǐng)域，理想的輻射制冷材料需具備定制化的發(fā)射率。清華大學(xué)張如范團(tuán)隊(duì)開發(fā)的聚甲醛（POM）納米紡織品在2.5~25 μm寬紅外波段內(nèi)精準(zhǔn)匹配人體熱管理需求，其室外與室內(nèi)應(yīng)用場(chǎng)景下?lián)碛袃?yōu)于傳統(tǒng)織物的降溫效果。

光伏電池降溫是另一重要應(yīng)用方向。適用于光伏的輻射制冷材料需滿足3重光譜特性：（1）在0.4~1.1 μm光電轉(zhuǎn)換波段保持高透射率；（2）在1.1~2.5 μm近紅外波段實(shí)現(xiàn)高反射率以減少發(fā)熱；（3）在8~13 μm大氣透明窗口具備高發(fā)射率以強(qiáng)化輻射散熱。此外，材料還需兼具耐候性與疏水性以保護(hù)光伏組件。

有效的熱管理對(duì)于衛(wèi)星、航天器、望遠(yuǎn)鏡或探測(cè)器等太空應(yīng)用至關(guān)重要。上海交通大學(xué)范同祥團(tuán)隊(duì)開發(fā)了新型聚酰亞胺分子，顯著降低了可見光和紫外線的吸收，同時(shí)在紅外光譜中保持了優(yōu)異的熱輻射性能。太空應(yīng)用對(duì)材料提出嚴(yán)苛要求，需同時(shí)應(yīng)對(duì)太陽輻照、原子氧侵蝕及極端溫度波動(dòng)等挑戰(zhàn)。

基于吸附的大氣集水（SAWH）技術(shù)能夠在很寬的相對(duì)濕度范圍內(nèi)使用吸附劑材料提取水蒸氣，為解決世界上2/3人口面臨的水資源短缺問題開辟了新途徑。上海交通大學(xué)李廷賢團(tuán)隊(duì)提出利用白天的輻射冷卻來降低SAWH裝置的水冷凝溫度，從而增強(qiáng)吸附劑中的水釋放和水冷凝。利用夜間輻射冷卻來冷卻吸附劑或?qū)崿F(xiàn)基于露水的直接大氣水收集。

近年來，輻射制冷技術(shù)開始在生態(tài)保護(hù)與農(nóng)業(yè)領(lǐng)域展現(xiàn)潛力。例如，南京大學(xué)朱嘉團(tuán)隊(duì)開發(fā)了基于豐富且環(huán)保的醋酸纖維素分子的分層設(shè)計(jì)輻射冷卻膜，可在陽光下為各種形式/規(guī)模的冰提供有效和被動(dòng)的保護(hù)。團(tuán)隊(duì)在實(shí)地使用該材料，證明了輻射冷卻膜可以有效減緩冰川融化。該團(tuán)隊(duì)還開發(fā)了一種光合作用活性輻射冷卻薄膜，可通過輻射制冷降低環(huán)境空氣溫度，減少水分蒸發(fā)，并選擇性透過具有光合作用活性的陽光，增強(qiáng)干旱植物的光合作用。

輻射制冷技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室邁向工程應(yīng)用仍存在多重挑戰(zhàn)。目前研究主要集中在材料驗(yàn)證階段，示范場(chǎng)景與實(shí)際需求存在明顯脫節(jié)。此外，技術(shù)路徑的沖突進(jìn)一步制約了該技術(shù)的推廣。

材料成本與性能的矛盾仍是輻射制冷規(guī)模化應(yīng)用的核心障礙。此外，輻射制冷的美觀性問題也限制了其實(shí)際應(yīng)用。大面積鋪設(shè)白色高反射涂層易引發(fā)視覺與光污染爭(zhēng)議；彩色輻射制冷方案在可見?近紅外波段的選擇性調(diào)控效率較低，難以同時(shí)優(yōu)化色度與制冷性能，故仍處于實(shí)驗(yàn)室探索階段，短期內(nèi)無法替代傳統(tǒng)白色材料。

4 輻射制冷材料測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)

輻射制冷材料的性能評(píng)價(jià)目前主要依賴于實(shí)驗(yàn)室或小規(guī)模戶外測(cè)試，缺乏統(tǒng)一的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致不同研究的數(shù)據(jù)可比性較差。一方面，不同研究團(tuán)隊(duì)的測(cè)試條件存在顯著差異，這些因素會(huì)顯著影響材料在實(shí)際應(yīng)用中的降溫效果。另一方面，測(cè)量方法的不一致性進(jìn)一步加劇了數(shù)據(jù)不可比的問題。此外，當(dāng)前研究中大部分輻射制冷材料未表征附著力、耐腐蝕、耐老化等實(shí)用指標(biāo)，或表征手段未遵循現(xiàn)有國際、國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)。這種標(biāo)準(zhǔn)缺失不僅導(dǎo)致研究成果呈現(xiàn)碎片化，也在工程化推廣中造成困擾，甚至可能引發(fā)過度宣傳。

當(dāng)前，一些工作已聚集于輻射制冷測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)的討論。上海交通大學(xué)鮑華團(tuán)隊(duì)概述了評(píng)估冷卻性能測(cè)量的一般考慮因素，包括光學(xué)表征和戶外熱測(cè)量，提供了關(guān)于正確報(bào)告測(cè)量設(shè)置和結(jié)果的指導(dǎo)方針。為推動(dòng)輻射制冷技術(shù)的規(guī)模化應(yīng)用，亟需建立跨學(xué)科、跨機(jī)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)體系，包括統(tǒng)一的測(cè)試場(chǎng)景要求、標(biāo)準(zhǔn)參考材料以及長(zhǎng)期穩(wěn)定性評(píng)估等關(guān)鍵要素。

5 結(jié)論與展望

我們圍繞輻射制冷技術(shù)的3個(gè)核心問題展開討論：（1）其在建筑與設(shè)備散熱中的實(shí)際降溫能力；（2）從實(shí)驗(yàn)室材料邁向工程應(yīng)用的轉(zhuǎn)化路徑；（3）性能評(píng)價(jià)方法與測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。現(xiàn)就上述問題總結(jié)如下。

1）實(shí)際工程效益評(píng)估需審慎，降溫能力受環(huán)境制約顯著。實(shí)際應(yīng)用中，復(fù)雜的外部對(duì)流與輻射熱交換將削弱其降溫效果，導(dǎo)致實(shí)際降溫能力低于實(shí)驗(yàn)室測(cè)試值。因此，當(dāng)前輻射制冷技術(shù)的實(shí)際工程效益可能存在被高估的風(fēng)險(xiǎn)。

2）實(shí)驗(yàn)室研究邁向產(chǎn)業(yè)化面臨多重障礙。首先，現(xiàn)有研究對(duì)材料關(guān)鍵實(shí)用性能關(guān)注不足；其次，現(xiàn)有示范場(chǎng)景與實(shí)際工程需求存在脫節(jié)；最后，材料成本與性能之間的矛盾是制約其規(guī)模化應(yīng)用的核心瓶頸。

3）標(biāo)準(zhǔn)化體系缺位制約市場(chǎng)推廣。目前，輻射制冷領(lǐng)域尚缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化體系，致使產(chǎn)品開發(fā)與推廣中缺乏客觀評(píng)價(jià)依據(jù)，也難以獲得市場(chǎng)與投資者的充分認(rèn)可。

綜上所述，評(píng)估輻射制冷技術(shù)在“雙碳”目標(biāo)下的定位需權(quán)衡其潛力與約束。一方面，該技術(shù)在建筑節(jié)能、光伏降溫和能源設(shè)備散熱等高能耗場(chǎng)景中具有明確的節(jié)能效益，為建筑與能源系統(tǒng)的低碳化提供了新的技術(shù)路徑。另一方面，其工程化應(yīng)用仍受制于環(huán)境依賴性強(qiáng)、耐候性不足、標(biāo)準(zhǔn)體系缺位以及材料成本尚未穩(wěn)定等因素，短期內(nèi)難以完全承擔(dān)“關(guān)鍵節(jié)能技術(shù)”的角色。為促進(jìn)該技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，未來主要研究方向應(yīng)包括以下4個(gè)方面。

1）開發(fā)低成本、環(huán)保的制造工藝是實(shí)現(xiàn)輻射制冷材料從實(shí)驗(yàn)室向規(guī)模化轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵。

2）在性能優(yōu)化方面，為進(jìn)一步提升冷卻效率，可采用氣凝膠等隔熱材料減少非輻射熱交換，并結(jié)合蒸發(fā)冷卻技術(shù)以應(yīng)對(duì)非理想環(huán)境或自發(fā)熱場(chǎng)景的挑戰(zhàn)。

3）輻射制冷材料的實(shí)際應(yīng)用需考慮與其他系統(tǒng)（如建筑、太陽能電池等）的集成和兼容性。

4）開發(fā)適用于不同季節(jié)和區(qū)域的動(dòng)態(tài)可調(diào)輻射冷卻器。

本文作者：劉翔宇、李鵬里、黃興溢

作者簡(jiǎn)介：劉翔宇，上海交通大學(xué)高分子科學(xué)與工程系、上海市電氣絕緣與熱老化重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、聚烯烴催化技術(shù)與高性能材料全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，博士研究生，研究方向?yàn)楸粍?dòng)散熱材料；黃興溢（通信作者），上海交通大學(xué)高分子科學(xué)與工程系、上海市電氣絕緣與熱老化重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、聚烯烴催化技術(shù)與高性能材料全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、上海交通大學(xué)電氣工程學(xué)院，教授，研究方向?yàn)橄冗M(jìn)電工材料。

文章來 源 ： 劉翔宇, 李鵬里, 黃興溢. 輻射制冷能否成為“雙碳”目標(biāo)的關(guān)鍵節(jié)能技術(shù)？[J]. 科技導(dǎo)報(bào), 2026, 44(8): 34?45.

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