今日午后开盘，青岛海尔股价大幅拉升，一度冲高至10.88元（+8.26%），最终收盘报10.64元（+5.87%），涨幅居于家电板块前列。

公司股价突然拉升主要原因在于市场传闻公司已研发出颠覆性制冷技术，该技术最直观的特征就是不需要压缩机。我们都知道在传统的制冷工艺中，压缩机是整个制冷系统的心脏，也是最为关键的环节之一。那么无压缩机的制冷技术到底是怎么一回事，其应用前景到底如何值得我们进一步挖掘。

传统压缩机制冷原理

传统制冷系统的制冷原理为电机驱动压缩机不停旋转并抽出蒸发器中出来的较低压力的工质蒸汽，使得蒸汽压力升高后送入冷凝器，在冷凝器中冷凝成压力较高的液体，通过节流阀节流后转换为压力较低的液体并送入蒸发器，最终在蒸发器中通过吸热蒸发而成为压力较低的蒸汽再送入压缩机入口，从而完成制冷循环。一言以蔽之，其主要通过反复压缩和膨胀气体或者液体制冷剂来实现制冷工作。

无压缩机的“磁制冷”技术

而今天市场传闻的不需要压缩机的制冷技术学名为“磁制冷”技术，该项技术主要基于“磁热效应”（磁性材料在受磁场作用磁化和去磁的过程中，会对外释放和吸收热量）；基本原理在于磁致冷物质中的磁矩被外磁场作用后会形成统一方向，撤去外磁场以后，方向会恢复紊乱(磁熵增大)，此时需要从外界吸收一定的能量（热量），此时再加上外磁场。。。如此往复，就吸收了外界大量的热量并达到制冷效果。简而言之，把一块金属放进磁场中，它会发热，拿出磁场，它就会吸热，如此通过循环改变磁场状态，就能实现制冷的效果。

磁场对材料做功，使材料的内能改变，从而使材料本身的温度发生变化

磁制冷技术的历史与发展

早在1881年，E.Warburg就在铁中发现了磁热效应，1907年P.Langevin也注意到了恒磁体绝热去磁过程中，其温度会降低；随后Giauque和MacDougall于1933年用Gd2(SO4)3.8H2O作为介质进行了绝热退磁的首次试验，达到了0.53-0.1K的超低温；从此，在超低温范围内，磁制冷发挥了很大的作用，到现在这种超低温磁制冷技术已较为成熟。

随着磁制冷技术的迅速发展，其研究工作也逐步从低温向高温发展；1976年，美国NASALewis和G.V.Brown首先采用金属Gd为磁制冷介质，采用Stiring循环，在7T磁场下进行了室温磁制冷试验，开创了室温磁制冷新纪元；美国LosAlamos实验室设计了一个回转式的磁制冷装置，采用Brayton循环，当高低磁场差为1.2T、冷热端温差为7K时获得了500W的制冷功率；1996年12月宇航公司工程师CarlZimm研制的室温磁制冷样机取得了突破性进展，他们采用3kg稀上金属作为磁工质，以水(加防冻剂)作为传热介质，以NbTi超导磁体产生磁化场，建立了一套室温的磁制冷样机(原理机)系统；该机设计较为完美，在磁制冷循环过程中能量损失很小，制冷效率很高(实际效率可达卡诺循环的30%)。

磁制冷设备在磁制冷材料外围固定环形永磁体，磁体中空，再利用电流和马达催动永磁体转动并产生强磁场，将合金反复加磁去磁，以此达到加热冷却效果

磁制冷冰箱的优点

磁制冷较传统制冷方式主要的优点在于制冷效率高、能耗低、无污染及无噪音等。传统制冷系统需要添加各种制冷剂，而传统制冷剂氟利昂会破坏臭氧层；而磁制冷的制冷材料是合金，并以水作为热量媒介，其不存在环保问题；此外，传统制冷压缩机存在一定噪音问题，磁制冷技术中仅需要马达催动永磁体转动以产生强磁场，噪音将远小于传统压缩机，并且同制冷能力下耗电量也会有一定优势。整体来看，相比于传统压缩机制冷，磁制冷产品完全称得上“环保&节能小助手”。

那么问题来了，既然这样的黑科技好处多多，为什么一直没有得到广泛应用呢？

磁制冷技术目前的发展瓶颈

磁制冷技术民用化、实用化首先是寻找更为优秀的磁制冷工质，它们应具有的特点是：离子磁矩大、居里温度接近室温、以较小磁场即可引起足够大的磁熵变。其中作为磁性材料的工作温度的“居里温度”（即TC）是极为重要的指标，高于此温度，无论有无外磁场，铁磁材料均不会呈现磁性。显然必须找到TC在室温附近的磁性材料，若其TC过低则无法应用。对于制冷机来说，所用材料要对外磁场的“命令”反应充分灵敏，这样可大大减低功耗。其次是研制更优秀的外磁场。高效的外磁场会使一部磁制冷机的制冷能力更强、能耗更低。再次，需要寻找更合适的磁循环并优化热交换过程。如何将热量交换过程设计得更合理、使整机可以长时间不间断稳定运行同时减小运行中的能量损失，这都是未来磁制冷机设计的方向与目标。

不过目前磁制冷技术发展主要瓶颈在于：1、每次磁制冷循环所产生的温差还不够大，目前还只有1-3K，这主要是由于磁场不够强，也就是说磁性材料的磁熵还不够大；2、磁制冷过程中的热交换速度不够快，从而使磁制冷周期延长，也使整个循环热效率下降；3、在室温条件下，若不利用超导技术，仍利用电磁铁或稀土永磁材料产生磁场，则在两磁极面总存在空气隙，因此进入磁场的磁制冷材料有限，这就应有绝热效果好的隔热层，这也是一个技术难题。

总结而言，目前磁制冷技术的核心瓶颈在于室温磁制冷材料。

目前国内外对室温磁制冷材料的研究主要集中在Gd金属及其化合物、Mn基化合物、La金属化合物和Heusler合金四个方面:

目前主要用在航空、医疗等领域

磁制冷是一种高效环保节能的新技术，但是在现有制造工艺条件下，室温磁制冷材料在商业化的应用仍然面临着诸多难题，尚不能满足实际需求；目前，磁制冷主要应用于航空及医疗等领域，在冰柜、冷藏柜、酒柜、汽车空调等方面仅有少量应用：

目前相关技术主要参与企业包括：

磁制冷材料：德国巴斯夫（BASF）公司购买了阿姆斯特丹大学的 MnFe(P,As)系专利，在荷兰建公司德国（VAC）真空公司已有La(Fe,Si)13系、La(FeCoSi)13系产品；

日本三德（Santoku）公司有La(FeCoSi)13系产品；

包头稀土研究院（BRIRE）有Gd、 Gd-Tb、Gd-Dy、Gd-Er等合金， La(Fe,Si)13系产品；

磁制冷机的开发：美国宇航（Astronautics）公司、英格索兰（IngersollRand）公司等，日本中部电力（Chubu Electric Power）公司等、加拿大维多利亚大学（VictoriaUni.）、德国巴斯夫（BASF）公司、法国Cooltect公司等、英国剑桥（Camfridge）、韩国三星（Samsung）公司等、巴西涡轮（Turbine）公司等、丹麦工业大学(DTU)中国包头稀土研究院(BRIRE)、南京大学、四川大学、中科院理化所、华南大学、海尔（Haier）公司等。

海尔率先布局磁制冷民用领域

回归正题，磁制冷技术并非海尔率先研发，所以市场传闻难免有言过其实之处，但公司率先将磁制冷技术应用至冰箱产品上仍值得期待；其实早在2014年已经有报道称海尔研发出民用的磁制冷技术并率先在酒柜产品上应用的消息，且2015年CES展上海尔就已展出全球首款应用磁制冷技术的酒柜。。。所以，今天市场所看到的新闻，实际上已经是一则旧闻。。。

海尔磁制冷酒柜可以称得上是磁制冷技术的第一次“跨界”，是全球第一个将磁制冷技术应用于民用家电之上，不仅运行高效平稳无噪音，而且实现无化学物质制冷，单位能耗低，更加节能环保，成为行业内的领头羊

当然，酒柜来了，或许冰箱也就不远了，只要技术足够成熟，成本和商业化的问题都有望得到解决，磁制冷冰箱问世并逐步普及或许就在不远的未来，我们拭目以待！（微信公众号：长江家电研究团队 ）