一种高性能辐射制冷涂料

1. 痛点问题

全球变暖带来的温度上升引发了人们对制冷的巨大需求，然而传统的制冷技术（例如空调等）消耗了全球约10%的电量，进一步加剧了温室气体的排放，因此，亟需一种低能耗的制冷技术。日间辐射制冷，是一种利用外太空作为冷槽，通过“大气窗口”向外发射热量；同时反射太阳光避免能量吸收的无源制冷技术，其可在不消耗任何能源的情况下实现大幅度亚环境降温（即低于环境温度）。日间辐射制冷涂料，由于其生产工艺成熟，生产成本可控，被认为是实现大规模制备与应用的重要材料之一。为了实现长期高效制冷，日间辐射制冷涂料需要满足两个基本条件：一是较高的辐射制冷功率（即高的太阳光反射率与中远红外发射率）；二是长期稳定的耐候性（抗紫外老化能力、抗污性、防水性等）。雨水，是影响日间辐射制冷涂料性能的重要因素，雨水冲击会导致涂料机械性能受损，同时在其他自然因素的共同作用下促进涂层老化、变黄、甚至从基底剥离导致涂层失效。而目前日间辐射制冷涂料缺乏抵御雨水的研究。

2. 解决方案

本技术提供了一种高性能的日间辐射制冷涂料，在不消耗任何能源的情况下，能够把所涂覆表面的温度比环境温度降低7℃。同时通过附加功能层的策略赋予了涂料高耐候性，尤其是对长期雨水冲刷的抵御能力，提升其长期高效制冷的能力。涂料能够在220场连续暴雨的冲刷下保持高的制冷性能，并具有紫外耐候性、不依赖基底性等优异的实用性能，保证涂料在长期使用中持续高效制冷。所构筑的涂料在强烈日光照射下可以实现有效亚环境制冷，显著高于商业涂料。

图1 本辐射制冷涂料产品、涂装样品与降温效果

3. 竞争优势分析

成本优势分析：筛选了来源广泛、价格低廉的原料，制备工艺简单，适合大规模生产制造。

制冷优势分析：本涂料的太阳光反射率0.96，大气窗口发射率0.91，可在强烈的日光照射下实现~7 ℃的亚环境温降。

耐候性优势：具有良好的耐候性和稳定性。

4. 市场应用前景

随着全球对节能减排和绿色建筑理念的深入推广，日间辐射制冷涂料因其优异的制冷效果和节能性能，在建筑、仓储、石化等多个领域展现出广泛的应用前景。本技术的目标客户主要为对制冷有巨大需求，希望通过节能制冷技术节省成本的企业，主要通过售卖所制备成套涂料盈利。

目标市场属于涂料领域，当前，日间辐射制冷涂料市场正处于快速发展阶段，全球市场规模预计已超过20亿美元，并以年均超过20%的速度快速增长。

目标行业在技术、市场和政策等方面均展现出较高的成熟度。技术上，国内外科研机构和企业已开发出多种高效、环保的日间辐射制冷涂料产品，并不断优化其性能；市场上，消费者对绿色节能产品的需求持续增长，为行业提供了广阔的发展空间；政策上，各国政府纷纷出台节能减排政策，鼓励使用节能材料，为日间辐射制冷涂料行业的发展提供了有力的政策保障。

5. 发展规划

拟通过合作成立公司或技术许可方式开展成果转化，将本技术应用在外墙、粮仓、化工储罐、高铁站房等对制冷具有较大需求的场景中，实现造福国计民生的目的。