打破“不可能三角”，我国制冷技术新突破

长期以来，制冷领域存在一个“不可能三角”难题：低碳排放、大制冷量和高换热效率三者难以兼得。传统制冷技术往往只能实现其中一两个目标，而牺牲其他性能。

1月22日，中国科学院金属研究所李m研究员团队的研究成果登上国际学术期刊《自然》，一项名为“溶解压卡效应”的新型制冷原理首次被发现。这一突破破解长期困扰行业的“低碳-大冷量-高换热”不可能三角。

溶解压卡效应的核心创新的是将压卡效应从固态拓展至溶液体系，构建了全新制冷循环逻辑。实验显示，硫氰酸铵溶液在压力变化下可实现快速吸放热：加压时盐类析出并释放热量，卸压后盐迅速溶解并强力吸热，室温环境下20秒内即可实现近30摄氏度降温，高温场景下制冷幅度更优，性能远超现有固态相变材料。

基于这一效应设计的四步循环系统，单次循环每克溶液可吸收67焦耳热量，理论能效达77%，大幅超越传统压缩式制冷60%的理论上限。

其快速降温与高效传热特性精准匹配数据中心散热需求。当前数据中心冷却能耗占总能耗的30%-40%，绿色、高效、集约化的新型数据中心建设需求迫切。

溶解压卡效应这种原创性制冷方法，为构建绿色算力基础设施提供了新的技术路径，其为高耗能数据中心等算力基础设施提供了低碳、高效的新型冷却解决方案，相比现有液冷技术，溶解压卡效应技术具有更高效、更环保的优势。

现有液冷方案虽然已将数据中心PUE值降低至1.05以下，比传统风冷系统节能30%以上，但溶解压卡效应有望进一步提升能效标准。同时该技术在工业冷却系统、特种制冷设备等领域同样具有广阔应用前景。特别是在高温环境下，其降温幅度更大，性能远超已知固态相变材料。

尽管溶解压卡效应展现出巨大潜力，但从实验室走向商业化仍面临诸多挑战。材料成本、系统稳定性、大规模工程化应用等问题需要进一步解决。

当前，液冷行业正迎来快速发展期。2025年中国液冷服务器市场规模预计达359亿元，年均增长率72.4%，液冷数据中心占比预计达50%。这一趋势为溶解压卡效应技术的产业化提供了良好行业环境。

科研人员表示，这项研究提供了一种全新的制冷原理，为发展高效、环保的下一代制冷技术奠定了关键科学基础。随着AI算力需求的持续增长，高效冷却技术的创新价值将日益凸显。