2025年，國家發(fā)展改革等部門(mén)發(fā)布《推動(dòng)熱泵行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展行動(dòng)方案》，積極推進(jìn)工業(yè)領(lǐng)域應用。鼓勵有條件的企業(yè)、工業(yè)園區等使用熱泵裝置回收工業(yè)廢水、廢氣等余熱資源制備高溫蒸汽。結合行業(yè)特點(diǎn)拓展熱泵應用場(chǎng)景，用于石油化工行業(yè)蒸發(fā)、精餾、分解、聚合、干燥等工序供熱，紡織印染行業(yè)染色、印花、定型等環(huán)節高溫加熱，食品加工行業(yè)烘焙、烤制、蒸煮等加工環(huán)節供熱，造紙、醫藥等行業(yè)紙漿及藥物材料加熱烘干，建材行業(yè)陶瓷制品烤制等。

　　當下，熱泵向著(zhù)高溫發(fā)展，主要驅動(dòng)力源于能源革命和工業(yè)低碳轉型的迫切需求。它不僅僅是一項技術(shù)演進(jìn)，更是一場(chǎng)旨在取代化石能源、實(shí)現工業(yè)過(guò)程深度脫碳的戰略突破。

　　從中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所獲悉，研究團隊在超高溫工業(yè)熱泵技術(shù)上取得系列重要進(jìn)展，成功研制出國際首臺泵熱溫度超過(guò)200℃的雙作用自由活塞型熱聲斯特林超高溫熱泵原型樣機，為造紙、印染、陶瓷、冶金等大量耗熱工業(yè)領(lǐng)域提供了一種潛在的綠色高效供熱新路徑。相關(guān)成果已發(fā)表于《自然·能源》《應用物理快報》等國際權威期刊。

　　工業(yè)供熱消耗了我國約40%的熱能，其溫度需求從100℃至1000℃以上不等。實(shí)現這些中高溫熱能的低碳供應，是達成“雙碳”目標的關(guān)鍵挑戰之一。傳統蒸汽壓縮熱泵難以突破200℃溫區，且面臨環(huán)保工質(zhì)短缺問(wèn)題；二氧化碳熱泵則受制于高壓和能效瓶頸。

　　中國科學(xué)院理化所羅二倉研究員團隊長(cháng)期致力于采用氦、氬等天然環(huán)保工質(zhì)的熱聲斯特林技術(shù)研究。該技術(shù)具備工質(zhì)安全、溫區寬廣、效率潛力高等優(yōu)勢。團隊近期取得雙重突破：

　　一方面，他們創(chuàng )新提出“反相運行”的聲場(chǎng)調控機制，成功研制出國際上首臺泵熱溫度超過(guò)200℃的雙作用自由活塞式熱聲斯特林超高溫熱泵樣機，巧妙規避了超高溫壓縮機研制的世界性難題。

　　另一方面，團隊研發(fā)了完全無(wú)運動(dòng)部件的熱聲熱泵樣機，僅依靠熱能驅動(dòng)，即可將約140℃的低溫廢熱提升至270℃以上再利用，實(shí)現了熱能的“搬運”與升級。

　　這些突破表明，熱聲斯特林技術(shù)有望發(fā)展成為新一代超高溫熱泵的核心，助力工業(yè)領(lǐng)域替代化石燃料供熱，減少碳排放。研究團隊還對超高溫熱泵未來(lái)的關(guān)鍵材料與技術(shù)發(fā)展方向進(jìn)行了展望。