《华尔街日报》：竞逐打造更优空调

空调让人更凉爽，却让地球更炎热。一批初创企业正推出新产品以打破这一循环。

夏季刚开始一周，热浪已导致美国南部电力需求激增，部分原因是为空调供电。初创公司表示，高效空调有助于缓解电网压力，帮助其抵御酷热高温。

Blue Frontier、Transaera和Montana Technologies等公司正从包括行业巨头开利全球和比尔·盖茨的突破能源风投在内的投资者处筹集资金，以开发更高效技术。许多技术专注于湿度而非温度控制，使用液态盐等新材料来干燥空气。

这些初创企业正抓紧利用政府法规和激励措施（如美国《降低通胀法案》中对高效产品的税收抵免和返利）带来的机遇。

该领域的创新是各国优先事项，因为建筑供暖制冷约占温室气体排放量的15%。制冷是建筑中增长最快的能源用途。空调通过消耗大量化石燃料发电加剧气候变化。

国际能源署预计，印度等国家中产阶级的壮大将推动全球空调使用量从目前的约20亿台增至本世纪中叶的约55亿台，其中许多将是廉价低效机型。传统空调在高温高湿环境下效率更低，而这种情况正日益普遍。

像开利和特灵科技这样的行业巨头表示，他们正投入数十亿美元研发传统空调的高效版本，同时也在评估新型技术方案。

初创企业希望颠覆行业格局，就像特斯拉迫使汽车制造商快速转向电动汽车那样。蓝疆公司首席执行官丹尼尔·贝茨表示：“我们正经历空调领域类似汽车行业6到10年前面临的转折点。”

空调设备兼具降温与除湿功能。蓝疆等公司认为，通过改变空调除湿方式能实现最大能效提升。

传统空调通过制冷剂气液相变循环，配合风扇输送冷气来降低室温。其除湿原理是将空气冷却至水蒸气凝结成液态后排出。分析人士指出，这种无法独立于制冷运行的除湿方式本质上是低效的。

蓝疆采用与美国国家可再生能源实验室联合开发的液态盐溶液，旨在实现温湿度独立控制。该溶液还具有储能功能，可在电网负荷高峰的炎热时段降低能耗。

这种盐溶液是工业级干燥剂的升级版，其工作原理类似运输防潮包。加热溶液会释放水分并提高盐浓度，从而增强吸湿性。这一过程可在电力需求低谷期完成，有效储存能量直至需要制冷时使用。

当需要空调时，该解决方案通过与空气接触来吸收水分并去除湿度。空气在一个称为热交换器的组件中通过高效方法冷却，即通过让空气与水接触来降低温度。干燥的空气吸收水分后温度下降，同时热交换器的温度也随之降低。那些吸收了水分的空气变得温暖潮湿，被排出室外。与此同时，流经冷却热交换器的空气则进入需要降温的房间。

去年从包括Breakthrough在内的投资者处筹集了2000万美元后，Blue Frontier正在为企业试用其空调产品。“空调可能是问题的解决方案，而非问题本身，“贝茨表示。

周二，美国超过4000万人处于高温警告或警报之下，南部大部分地区气温达到或接近三位数（华氏度）。未来一周，一些地区的气温可能高达115度（约46摄氏度）。

中国和西伯利亚的部分地区最近也创下了同期三位数气温的历史记录。被称为厄尔尼诺的气候现象回归正在加剧极端天气。加拿大的野火近期导致数万人流离失所，并将浓烟扩散至美国大片地区。

由于电力需求创纪录，德克萨斯州电网运营商本月多次要求消费者节约用电。

尽管空调创新需求迫切，但像Blue Frontier这样的初创企业获得的资金仅相当于下一代电池和核聚变等其他领域的一小部分。PitchBook数据显示，2020年至2022年间，暖通空调行业企业每年通过私募筹集约3.5亿美元股权资金，虽较往年大幅增长，但仍远低于投入主流清洁能源行业的数十亿美元。

蓝疆前沿等公司认为，通过改变空调降低空气湿度的方式，能实现最大的能效提升。初创企业融资低迷的原因之一是该行业被老牌巨头主导。开利、特灵等企业表示，他们正在向消费者宣传其更高能效的产品。这些行业巨头还生产可大幅降低能耗的电热泵。美国的激励政策可帮助承担部分升级改造的前期成本。

质疑者指出，大企业仍需加大力度，因为在新兴经济体需要大幅节约能源和成本以实现经济型制冷的背景下，它们的高效传统空调仍无法满足需求。

“如果我们继续用同类型空调来满足需求，气候问题只会愈发严重，“Transaera公司CEO索林·格拉玛表示。该公司正利用高吸湿性材料开发新型除湿空调，去年从包括开利在内的投资者处筹集了450万美元，目前正在制作原型机。

格拉玛曾在印度一家制冷公司工作，目睹当地许多消费者无力承担空调费用，随后与麻省理工学院教授共同创立了Transaera。该公司曾入围2021年印度政府"全球制冷大奖"决赛，该奖项由全球创新机构与环保组织落基山研究所共同发起。

开利集团首席可持续发展官詹妮弗·安德森表示，对新方法的需求正推动该公司进行风险投资，以补充其他增长战略。特灵公司首席执行官戴夫·雷格纳里称，该公司正在投资像数据中心冷却公司LiquidStack这样的初创企业，同时关注新技术方法。

初创企业蒙大拿科技公司声称其拥有独特的产品设计，通过并排腔室利用特殊材料捕获水蒸气并释放水和热量。该公司近日宣布，将尝试通过与特殊目的收购公司（SPAC）合并的方式上市并筹集资金。

该交易对蒙大拿科技的估值约为5亿美元（含债务）。该公司正与化工巨头巴斯夫和中国电池制造商宁德时代合作，希望利用其吸水技术在世界干旱地区生产水资源。在冷却领域，该公司计划将其材料销售给大型空调制造商，并允许它们使用其设计，以克服大规模生产的初始障碍。

“这是我们目前面临的最大挑战，”该公司首席执行官马特·乔尔表示。

联系作者阿姆里特·拉姆库马尔请致信：[email protected]

本文发表于2023年6月29日印刷版，标题为《企业竞相打造更优空调》。