全面解析！八家全球领先的热储能技术公司

物理储能网（pe.china-nengyuan.com）：我们逐一梳理了当下正在将大规模热储能技术商业化的主要参与者和推动者。

许多人认为，工业热能在脱碳议题中是最被忽视的领域之一。根据各种估算，它约占全球排放量的五分之一，如果加上其他形式的供热，比如住宅供暖，则约占一半。但它所获得的关注、政策推动和资金投入，远少于电力脱碳领域。

其中部分原因是电力脱碳相对更容易——所需的技术（目前主要是太阳能和电池）已经成熟、可扩展，且成本近年来大幅下降。而供热行业也比电力行业碎片化得多。

不过，仍有许多公司为大型工业热用户提供更环保的供热解决方案。在本文中，我们将介绍主要的技术公司、它们的技术原理以及迄今为止的规模化程度。

Rondo Energy

Rondo Energy开发了一种模块化热电池，名为Rondo热电池（RHB），作为一种大规模热能储能系统，可应用于众多行业。它主要用于工业场所，替代化石燃料锅炉。

RHB的设计是在白天利用廉价的可再生能源充电（充电时间6-8小时），能量在RHB内部转化为热量，供现场使用。根据预期应用，RHB可采用两种配置：产热和蒸汽，或产热和电力。

RHB的主要构建模块是耐火砖，堆叠在电池内部，通过焦耳加热器（由可再生能源供电）加热。充电时，焦耳加热器将电能转化为热辐射，将RHB内部数千块砖加热至1500°C。这些砖块可将热量储存数天，每天损耗低于1%。当需要热量时，通过让空气流过砖堆来释放热量。空气被加热至超过1000°C，通过改变空气流量调节热空气的输送速率，并通过控制系统以特定温度输送。空气最终被循环回系统，以最大限度地减少热损失并提高效率。

在应用端，热量以过热空气或过热蒸汽的形式输送。蒸汽可作为可按需调度的蒸汽输送，以匹配现有基础设施，用于加热导热油，或直接以热空气形式输送。

在热电联产方面，产生的蒸汽可用于驱动非冷凝式蒸汽轮机（效率95%），以提供现场电力和热量。虽然热与电的比例因具体需求而异，但平均比例为4:1。

RHB可持续输送过热空气——作为过程热、蒸汽或电力——超过24小时，往返效率（RTE）为97-98%。RHB提供不同规格，额定热输出从2MW到超过100MW，循环次数不限，使用寿命超过40年。

Rondo Energy表示，其热电池可广泛应用于多种行业及其内部的多种应用场景。下表显示了Rondo Energy声称其热电池可应用的领域：

RHB已有多个实际应用案例，与Calgren Renewable Fuels、Siam Cement Group和Holmes Western的合作安装项目已投入运行，与Heineken和Covestro的安装项目仍在开发/建设中。Holmes Western的安装项目是一个100MWh的设施，完全由离网太阳能供电，可24小时输出蒸汽。

Antora Energy

Antora Energy开发了一种热电池，将热量储存在固态碳块中。Antora Energy表示，选择碳作为储热介质是因为它是地球上最常见的材料之一，因此价格低廉且易得，能储存大量能量，并且具有非常高的导热性和热容量。

这种热电池通过电阻加热碳块来充能，能量以高达2400°C的温度储存在碳块中，并可连续多天向工业场所释放。在这些温度下，砖块炽热发光。为了防止光辐射造成能量损失，Antora还开发了热光伏（TPV）热转电技术，可将这些光转化为电能。

热电池中储存的能量要么直接用作工业过程的热量，要么将光辐射转换回电能供其他地方使用。热电联产TPV技术目前正在开发中。

Antora Energy的Heatcore产品目前可提供高达375°C的热量，但开发中的Heatmax将可实现高达1500°C的热输出。

目前市售的Heatcore产品使用寿命超过20年，循环次数不限。它的热输出为300kW，最大充电速率可达900kW（电力）。

Antora Energy表示，其热电池适用于多种行业，包括：纸浆和造纸、炼油、钢铁、可再生燃料、食品和饮料、数据中心、化学品、采矿和矿物、混凝土和石灰。

Antora Energy正在南达科他州POET的生物加工设施调试一个50MW/5GWh的多日热能储能系统。该设施将部署超过200个Antora热电池以达到此容量，预计将于今年晚些时候全面投入运营。

Malta Inc.

Malta Inc.开发了一种基于蒸汽的超高温热泵，用于过程热应用和长时储能（LDES）。该系统由可再生能源供电，可全天候提供300–550°C的过程热，并能回收工业废热（约120°C）并将其升级为过程热。

Malta Inc开发的系统可分配热和电，持续时间从8小时到200小时（8天），热输出为180 bar蒸汽（最高550°C），同步发电效率为55-60%。

仅就先进热泵（AHP）本身而言，它可接受多种输入，输出至少1MW的过程热流，可用于一个或多个工艺流，包括不同温度的工艺流。正是Malta蒸汽能源管理与储能（SEMS）系统提供了作为工作过程流体的蒸汽，并具备电力输出能力。

热能储存在熔盐中，并按需重新转换为电力和热量。该热电联产系统的往返效率（RTE）为85-95%，可安装于多种配置，范围从50-500MW+/0.4-12GWh+。

关于SEMS的工作原理，可再生电力为系统充能，系统输入与其他产生余热和蒸汽的系统相结合（即上文提到的废热回收与升级）。一个具有多级压缩和中间冷却的热泵产生过热蒸汽，将熔盐加热至565°C。此外，还有一个水箱，当盐将储存的热量传递给水时，用于产生蒸汽。这种过热蒸汽要么直接提取用于工业热/蒸汽应用，要么流经蒸汽轮机发电。

Malta Inc已为其SEMS热电联产系统确定了三个主要应用市场：联合循环和蒸汽轮机服务、工业脱碳用过程热、以及长时储能。Malta Inc在这些总体领域中列出的具体目标应用如下表所示：

Brenmiller Energy

Brenmiller Energy的热储能技术bGen是一种热电池，利用碎石储存由可再生能源或非高峰廉价电力产生的热量。Brenmiller目前累计已安装项目103MWh，制造产能达4GWh。

为热电池充电时，电力通过内置在保温钢容器中的电加热器转化为热量。热量以高温蒸汽、热空气或导热油的形式释放，具体取决于应用。热电池在100–500°C温度范围内释放热量，往返效率为97%。热能储能系统的储能容量从10MWh到500MWh不等，充电负荷为2MW–100MW，热输出为1MW–80MW。该热能储能系统的使用寿命至少为30年。

过程热输出因应用而异。对于蒸汽输出，热电池可释放高达500°C、100 bar压力的热量，蒸汽流量高达100吨/小时。热空气输出和导热油应用则最高可达400°C。

Brenmiller已有多个商业项目落地：位于以色列内坦亚的Tempo电转热项目，拥有32MWh热能储能系统，由光伏和电网提供5.6MW电力充电，蒸汽输出为14吨/小时，压力7 bar。位于以色列霍隆的Wolfson医院的另一个电转热项目，拥有2MWh热能储能系统，非高峰时段2MW电力充电，蒸汽输出为5吨/小时，压力7 bar。Brenmiller参与的另一个电转热项目是位于匈牙利栋博瓦尔的PPF项目，该项目拥有30MWh热能储能容量。此外还有几个热转热项目。意大利圣巴巴拉与Enel合作的项目拥有24MWh热能储能容量，以高压蒸汽充电，以中压蒸汽释放。另一个是与巴西阿纳波利斯的Fortlev合作的项目，拥有4MWh热能储能容量，以400°C释放热量用于塑料加工。还有一个位于纽约SUNY Purchase学院的混合充电项目，回收燃气轮机的热量，为校园供暖提供500kW热输出。

MGA Thermal

MGA Thermal开发了一种热能储能系统，采用模块化热能储能块，可堆叠并可扩展至任意规模。该系统可用于提供过程热、用于发电的蒸汽，或热电联产。

与许多其他技术一样，热能储能块在电价低和/或可再生能源发电量大时充电。该技术的核心是其混溶间隙合金（MGA），用于制造MGA模块化储能块。MGA块包含分散在基体中的微小金属合金颗粒。当块体因电输入而被加热时，这些合金颗粒熔化并在此过程中吸收能量。基体材料本身保持固态，将熔化的颗粒固定在块内，从而将储存的热量保持在块中。通过闭路氮气循环冷却块体来释放热量，液态金属合金重新转变为固态颗粒形式。释放的热量要么作为过程热释放，要么用于驱动涡轮发电。

MGA热能储能系统的规模范围从5MWh到6GWh不等。系统可储能长达48小时，往返效率为93%。蒸汽输送方面，蒸汽可在150°C–550°C之间输送，适用于过程热和热电联产装置。

MGA Thermal表示，其热储能系统适用于以下工业和能源应用：氧化铝、建筑材料、石油精炼、纸浆和造纸、石油和天然气开采、化学加工、食品和饮料、木材和木制品、纺织和服装、电站改造、风能储能、太阳能储能、绿地及电网储能、热电联产。

MGA Thermal已成功启动一个5MWh示范工厂，标称热功率为500kW，蒸汽排放温度为200°C，压力7 bar。该示范工厂包含约3700个MGA块，而一个195MWh的电热储能项目计划在西澳大利亚Tronox的Kwinana工厂建设，预计2028年投入运营。

EnergyNest

EnergyNest开发了一种热电池，配有电加热器和控制系统，在能源廉价时为电池充电——将电能转化为热量。

该热电池是所有EnergyNest电转热系统的核心组件，基于模块化固态设计，由一种名为HEATCRETE^®的专利材料和钢材制成。HEATCRETE^®是一种特殊的高性能导热混凝土材料，与传统混凝土相比，具有更高的储热能力和导热性。热电池使用电网电力或现场可再生能源充能，电力通过电加热器转化为热量。

这种热电池包含集成热交换器管道，内装导热油/传热流体，根据各现场需求定制。电转热过程在导热油流经HEATCRETE^®中的钢管时加热导热油，并将能量传递给固态储能介质。热电池的最高充电温度为390°C，典型充电温度为250–390°C。

当需要热量时，可以导热油、蒸汽或热空气的形式释放。热输出范围为120–300°C，典型系统规模从5MWh到1000MWh（一个典型的20英尺集装箱可储存约2MWh），使用寿命至少25年。

EnergyNest表示，其热电池的主要应用领域包括：水泥和砖、纸浆和造纸、玻璃和陶瓷、食品和饮料、化学品、钢铁和有色金属、工程、采购和施工（EPC）、能源即服务、公用事业。

在项目方面，EnergyNest已在汉堡Tesa安装了一个10MW电转热系统，配有一个40MWh热能储能单元。该热能储能系统包含24个模块，实现了52%的供热电气化，每年减少2700吨二氧化碳排放。在德国Leonhard Kurz，一个3MW电加热器和一个12MWh热电池将每年提供超过3GWh的清洁热能。这将满足该工厂一条生产线超过70%的热需求。在比利时Avery Dennison，一个2.7GWh的太阳能场与6个总热功率为5MWh的储能模块耦合。该系统将在夏季满足工厂全部热需求，并将年温室气体排放量减少9%。

1414 Degrees

1414 Degrees开发了基于硅的热能储能系统，利用可再生能源充电，可产生高达900°C的热空气输出。

其专利SiBrick^®材料中使用硅作为相变材料，加热时熔化，将热量储存在砖内。硅具有非常高的熔点（1414°C）和高能量密度，因此与其它以熔融态储热的相变材料相比，它能在更小的占地面积内储存更多能量。

SiBrick^®是所有1414 Degrees热能储能产品的基石和基本构建模块。SiBrick®目前用于SiBox^®产品，热效率超过90%。SiBox^®设计用于对现有工业流程进行改造，以提供全天候热量。

它在电价低时利用可再生能源充电，并用于热电联产系统。虽然目前热输出为900°C，但1414 Degrees表示，最终将能够提供高达1414°C的热输出。

1414 Degrees表示，其SiBrick^®/SiBox^®技术适用于以下应用：依赖800°C以上高温过程热的行业、用于稳定电网的长时储能、水泥生产、氧化铝加工、钢铁制造、氢气生产。

SiBox^®是当前产品，1414 Degrees还计划推出SiPHyR^®，该产品将SiBrick^®技术与流体反应器技术相结合。该技术将通过甲烷热解将甲烷转化为氢气和固态碳。SiBrick^®的利用将有助于实现氢气的连续生产。

SiPHyR^®目前技术就绪等级（TRL）为2级，1414 Degrees计划在三年内将TRL提升至5级，并在达到TRL 5后几年内提升至TRL 7（商业条件下的全尺寸原型）。

Polar Night Energy

Polar Night Energy开发了一种热电池，使用沙子（以及类似沙子的材料和工业副产品）作为储热介质。

这种沙电池主要有两种配置：2MW和10MW。2MW系统专为中小型工业设施、区域供热管网和空间供暖设计。其加热功率为2MW，容量高达200MWh，往返效率为85%。10MW沙电池专为大型工业流程、能源公司和区域供热管网设计。该系统加热功率为10MW，容量高达1000MWh，往返效率为90%。

该系统对沙子的类型或粒度不敏感，因此可以使用廉价的沙子材料，且通常使用本地材料。与大多数储热系统一样，沙电池在成本低时利用可再生能源充能。电能通过闭路空气管道系统传输至沙电池。该系统利用电热丝加热空气，热空气通过传热管道循环，将热量传递给储热沙子材料。

在当前设计中，沙电池储热温度高达600°C，但温度并非受限于沙子（而是受限于结构材料的耐热性），如果应用需要，可以实现更高温度。通过向管道吹入冷空气从储能系统中提取热量。由于热梯度差异，空气在流经储能系统时吸收热量。这加热了空气，然后利用空气将水转化为蒸汽（最高400°C）或加热水用于区域供热。

该系统可储存热量数月，每年充放电20–200次，使用寿命超过30年，年运行时间超过8000小时。

Polar Night Energy表示，其沙电池系统服务于广泛的行业，包括：能源公用事业、住宅和商业建筑运营商、食品和饮料、纺织、化学和制药、金属生产、纸浆和造纸。

Polar Night Energy已在全球安装首个商用沙电池，并有更多项目正在筹备中。芬兰Kankaanpää项目是全球首个在区域供热管网中与能源公用事业公司Vatajankoski合作使用的商用沙电池。已安装的沙电池加热功率为200kW，容量为8MWh，自2022年开始运行，整体效率为60–75%。

Polar Night Energy在未来几年还有其他主要项目正在计划或测试中：Polar Night Energy正与Valkeakoski Energia合作，展示其系统将热量转换回电能的能力。该项目始于2025年，将持续到2027年。预计项目结束后，电效率将达到30–35%，虽然较低，但与燃烧电厂相当。如果沙电池用于热电联产，整体效率可高达90%。Polar Night Energy和Lahti Energia也正在芬兰Vääksy为Lahti Energia的区域供热管网建设工业规模的热沙电池。该沙电池将具有2MW加热功率、250MWh储能容量和500°C储存温度。建成后将成为最大的沙电池，打破其自身的记录。Polar Night Energy已向Loviisan Lämpö交付了一个沙电池，用于芬兰Pornainen市的区域供热。该电池加热功率为1MW，储能容量为100MWh。该系统中的实际储热介质是2000吨碎皂石。

为落实“双碳”目标与新型电力系统建设需求，推动热储能产业的规模化应用，由行业权威机构联合主办的《CTE2026中国热储能与供热大会暨展览会》定于2026年10月15日至16日在山东青岛恒星国际培训中心酒店举行。本次大会以“储热赋能双碳，供热智启未来”为主题，聚焦显热、相变、热化学及熔盐等关键储能技术，覆盖火电灵活性改造、新能源配储、工业余热利用及清洁供热等核心场景。会议将汇聚顶尖科研院所及头部企业，打造集学术研讨、产品展示与项目对接于一体的全产业链高端交流平台。大会秘书处：胡工 17706472520（微信同号）

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