研究所概况：

热能工程研究所创建于1952年，以工程热物理学科为基础，围绕新能源利用系统、先进动力系统和热管理系统中的热力学与传热学核心问题，开展前沿基础研究、关键技术研发、系统集成创新及新产品研制。研究所现有教职工17人，其中教授4人（其中，国家级青年人才项目入选者2人）、副教授6人、助理教授和助理研究员6人、实验师1人。在科研方面，研究所承担863计划、973计划、国家自然基金、国家重大科技专项等科研项目50余项，获国家技术发明二等奖1项、省部级一等奖2项、二等奖2项，获批国家发明专利40余项。主要研究方向包括：先进传热与热管理技术、新能源利用和储能技术、新型动力循环和关键装备等。

科学研究：

一、先进传热与热管理技术

（1）新能源车辆及混合动力系统热管理技术

围绕新能源车辆热泵热管理系统的关键科学问题，建有温、湿、高、太阳辐射全地域环境模拟舱，实现CO2热泵热管理系统全地域性能测试，突破CO2热泵热管理系统设计、仿真、实验与控制策略关键技术；针对坦克装甲车辆动力系统及混合动力系统热管理需求，开展系统设计、仿真分析、性能实验，以及高效换热器流动与传热特性研究。

（2）微尺度相变传热基础研究与热管技术研发

主要围绕相变传热中的共性基础问题以及高性能热管技术，开展了微通道流动沸腾与薄液膜区传热机理、相变传热智能调控、复合结构多孔介质内毛细流动以及传热特性等基础科学问题的研究，研制了多种超薄高性能平板热管、新型热压转换效应热管和航空航天器高温热防护技术。建有激光共聚焦液膜厚度测量实验台，通用型多孔介质渗透率与毛细力测量实验台。

二、新能源利用与储能技术

（1）太阳能海水淡化和燃料转化

针对太阳能利用存在的低密度、间歇性、利用效率低等问题，创新地提出了高效透射式聚光、柔性聚光等太阳能系统；提出了耦合化学链循环除氧和高温电解余热余气回收的新方式，提高太阳能到燃料的转化效率；发展了太阳能海水淡化过程的热力学循环理论，建立了超高效率、超耐盐多级回热型可扩展系统。未来将继续耕耘高效聚光集热技术、高效太阳能热化学制氢技术、及基于光热的热-氢-电-水综合利用与海水/苦咸水深撤资源化利用技术研究。

（2）热储能与环境控制技术

针对建筑可再生能源热利用中的高效储热、强化传热、系统优化及环境营造方面开展研究，拥有相变/热化学储能实验室、光热储能新材料实验室，以及低碳能源与储热技术中英联合实验室。深化了梯级相变储热理论，在高效光热储能新材料方面取得了一定突破，对热储能供暖设备与系统开展了设计与性能优化，一半以上发明专利实现了成果转化。同时，围绕人工环境控制中的能源环境交叉学科问题，开展室内车内环境污染调控、热舒适及传质等方面的研究，建有室内车内污染排放测试平台，提出了环境营造过程的系列数理模型及参数测定方法，完善了适应性热舒适机理与评价模型。在顶级期刊发表论文200余篇，总引用8000余次，团队教授连续两年获评全球前2%顶尖科学家，部分成果入选Nature研究亮点。

（3）动力电池技术

围绕下一代的储能电池和电动车动力电池技术，聚焦于金属（锌/镁/铝）-空气电池能量密度提升技术，探索电催化反应微观机制，研究金属电极-电解质-空气电极界面耦合、传质传荷机理，旨在开发新一代高性能长寿命电池系统；建有金属-空气电池测试平台，开展电极、电池性能研究。

三、新型动力循环和关键装备

（1）超临界二氧化碳布雷顿循环发电技术及高温热泵研发

研究所科研人员曾依托中科院先导专项项目，主持了超临界CO2布雷顿循环发电技术实验研究，建成了兆瓦级发电成套示范机组，完成了离心压缩机、涡轮、毛细管换热器等核心装备的研制。近两年，面向零碳化、规模化工业供热和蒸汽生产，在国内率先研发出140℃+兆瓦级高温蒸汽热泵，解决了宽温域、大压比、大温差等瓶颈难题，突破了离心压缩机宽裕度增效技术、高温高压全封闭高速电机和无油轴承关键技术，以及小温差紧凑式高效换热技术。

（2）航空发动机内流实验及设计技术

围绕先进航空发动机研制过程中的基础科学需求，建有大尺寸平面和环形风洞实验室并配备有先进内流测试设备，开展航空发动机内部复杂流动与换热机理、建模和设计等方面的研究，发展了叶轮机内部非定常湍流流动的精细化测量方法，突破了考虑非定常效应的高负荷低压涡轮设计及流动调控技术，构建了宽适应性涡轮损失模型。

研究所领导班子成员

更新时间：2023年11月