摘要
定型金属基相变储热技术是近年来热能存储领域发展最为迅猛的前沿方向之一。与传统的有机和无机相变材料相比，金属相变材料（PCM）凭借其高热导率、高储热密度和优异的热循环稳定性，在中高温热能存储领域展现出不可替代的综合优势。然而，金属相变材料在固-液相变过程中面临液态泄漏、腐蚀性强、与封装容器及周围材料的高温相容性差等突出问题，严重制约了其工程化应用。定型化设计——将金属相变材料通过多孔骨架吸附或微胶囊封装等途径固定于刚性支撑结构之中——为突破上述瓶颈提供了有效路径。
本报告从定型金属基相变储热技术的核心原理出发，系统梳理了金属相变材料的分类与特性、材料体系研究现状、定型化制备技术路线、热性能优化策略以及结构稳定化机制等关键科学问题，并结合该技术在太阳能热发电、工业余热回收、建筑节能与电子器件热管理等领域的应用现状，对其面临的挑战与发展趋势进行了系统展望，旨在为该技术领域的理论研究和工程应用提供综合性参考。
关键词：定型相变储热；金属相变材料；潜热储热；热导率；微胶囊封装；多孔骨架
1 引言
1.1 研究背景与意义
全球范围内的气候变化与经济体碳中和承诺的持续推进，正深刻重塑着能源系统的供需格局。风能和太阳能等可再生能源的间歇性问题亟待解决，同时工业热过程对连续、稳定热源的需求从未降低，“源-荷”在时间上错配的矛盾必须通过高效的储能手段加以化解。
热能存储（TES）技术是解决上述矛盾最具潜力的技术路径之一。在三种主要储热方式——热化学储热、显热储热和潜热储热中，潜热储热利用相变材料在固-液相变过程中吸收或释放大量潜热的特性，具有储热密度高、温度变化小和操作控制简便的突出优势。相变材料按化学成分可分为有机PCM、无机PCM和共晶PCM三大类，有机PCM如石蜡、脂肪酸化学稳定性好但热导率低且可燃，无机PCM如盐类水合物储热密度更高但存在相分离和过冷问题，上述缺陷限制了常规PCM在300℃以上中高温储热领域的应用。
金属相变材料近年来作为一类极具前景的高性能PCM而备受关注。与有机和无机PCM相比，金属及其合金PCM具有以下显著优势：高热导率——AlSi12合金的热导率可达约160 W·m⁻¹·K⁻¹；高潜热——17Al-53Si-30Ni合金的潜热高达约960 J/g；优异的循环稳定性，在长期反复熔化-凝固过程中性能衰减缓慢。金属PCM的这些特性使其成为中温至高温热能存储系统的理想介质。然而，金属相变材料在商业化应用中面临的突出问题同样不容忽视：相变过程中液态金属的泄漏问题、高温下对封装容器和周围材料的严重腐蚀、以及较高的材料成本等，构成了制约其工程化推广的核心障碍。
定型化（也称为形状稳定化或结构稳定化）是将相变材料封装于某种多孔载体材料或微胶囊壳体之中的技术策略，能够在不显著削弱优势热物理性能的前提下抑制液态泄漏并缓解腐蚀问题。通过骨架封装或微胶囊封装策略将金属PCM牢牢固定在支撑结构内，构成定型金属基复合相变材料，为其在光热发电、工业余热回收和高性能电子器件热管理等领域的应用铺平了道路。
1.2 定型金属基相变材料的内涵
定型金属基相变材料是指将金属或合金相变材料（PCM）通过多孔骨架封装或微胶囊封装等方法固定于刚性支撑结构中，从而在固-液相变过程中保持宏观形状、防止泄漏并增强热导率的复合材料形态。多孔骨架封装法依赖骨架材料的毛细管力将液态金属吸附在孔隙中；微胶囊封装法则在PCM表面形成致密的惰性壳体。无论是何种定型策略，核心目标可归纳为三点：防止相变过程中的宏观泄漏；提升或至少不显著削弱复合材料的有效热导率；保障复合材料在整个使用周期内的热稳定性和结构完整性。
定型化优势的发挥还取决于两个关键因素。其一，支撑体必须与金属PCM在物化性能上相兼容，即高温下不发生有害的化学反应或严重的界面扩散。其二，复合材料的整体机械强度必须足以抵御应用环境的力学载荷。特别是在光热电站中，塔式吸热器和储罐内填充的高温相变材料若因机械破碎而导致组分流失，将直接危及系统的运行安全。因此，结构稳定性是定型金属基复合PCM设计的核心要素之一。
1.3 报告内容与结构
本报告围绕定型金属基相变储热技术展开研究，共分为七个部分：第二部分梳理金属相变材料的基础分类和热物理特性；第三部分归类和分析金属相变材料的常用表征方法与技术手段；第四部分详细阐述定型金属基相变材料的两条核心技术路径——多孔骨架封装和微胶囊封装；第五部分聚焦热性能强化策略与结构稳定机制，包括热导率提升方法和热循环稳定性评估；第六部分展示该技术在主要应用领域的发展现状；第七部分从技术挑战和发展趋势两个维度进行总结和展望。
2 金属相变材料的基础特性
2.1 金属PCM的分类体系
金属PCM按化学成分可分为单元素金属和多元素合金，按熔化温度可分为低温（<300℃）、中温（300℃–600℃）和高温（>600℃）三类。在金属PCM的综述研究中，学者们系统性地按成分组成将金属PCM分为一元、二元、三元和四元体系进行归类，并按照熔化区间建立了分层分类框架。
在低熔点金属PCM中，镓基合金、锌基合金和锡基合金是主要代表。镓基合金因其低熔点和对电子器件友好的热物性而被用于低温电子冷却场景。报道中提到，以锌、镓、铋、铟和锡为基础的低熔点金属PCM熔化温度低于420℃，适合对低温热管理精密度要求较高的专门应用领域。
中温段金属PCM最受研究关注的是铝硅系合金（Al-Si）和镁锌系合金（Mg-Zn）。在聚光太阳能发电（CSP）和工业余热回收场景中，Al-Si和Mg-Zn合金被认为是特别具有潜力的金属PCM候选材料。铝硅合金的共晶点约在577℃，在该温度下具有约560 J/g的潜热和约160 W·m⁻¹·K⁻¹的热导率；镁锌合金因其他热物性的综合均衡也备受关注。铝铜硅三元合金（Al-Cu-Si）因其熔化温度可调范围宽（550℃–850℃）而被视为在下一代高温热储能系统中极具前景的PCM候选者，且能够提供令人满意的体积储热密度：在300℃温差条件下体积储热密度超过500 kWh/m³。
对于高温（>600℃）乃至超高温（>1000℃）应用，研究者正将目光投向铁基合金。近期一项研究探讨了铁合金作为高性能PCM候选材料的潜力，储能容量目标超过1 MWh·m⁻³且工作温度高于1000℃。通过对含硅（Si）、硼（B）、铬（Cr）、钒（V）和钛（Ti）的二元及三元铁基体系进行热力学评估，筛选出了具有最佳相变特性和储热潜力的合金成分。Fe-Si-B三元体系中Fe-46Si-5B合金在约1150–1200℃的熔化温度范围内，实测储能密度高于1 MWh/m³。这一超高温PCM的开发将有力支撑光热发电从第二代熔盐技术（约565℃）向以超临界CO₂布雷顿循环为动力的第三代技术的跨越。
2.2 金属PCM的关键热物理性能
金属PCM之所以能成为中高温潜热储热的理想介质，根源在于其在储热密度的体积指标和热导率两个维度上均显著超越了常规PCM。
从储热密度看，金属PCM兼具高潜热和高密度，实现每单位体积的储能容量极为可观。AlSi合金的潜热达到约560 J/g，而17Al-53Si-30Ni合金以约960 J/g的潜热值成为已知潜热最高的金属PCM之一。考虑到其材料密度，这类合金的体积储热密度更是远高于大多数常规材料。
从热导率看，AlSi12合金的约160 W·m⁻¹·K⁻¹的热导率，较之有机PCM（例如石蜡往往低于0.3 W·m⁻¹·K⁻¹）和大部分熔盐（热导率通常在0.5–1.0 W·m⁻¹·K⁻¹）高出数个数量级。高热导率意味着复合PCM在充放热过程中温度梯度小、热响应速度快，能够高效匹配波动性的热源（如光热电站中辐照变化的集热场），并与换热过程中对瞬时热流密度的需求相适应。
金属PCM的循环稳定性也远优于盐类PCM。研究数据显示，在氧化气氛中经受100次固-液相变循环后，Al-Cu-Si合金仍表现出良好的热可靠性，在1000次热循环后依然能够保持稳定的储热性能和结构完整性。这对于涉及数千次热循环和长期运行的工业系统和光热电站至关重要。
3 金属相变材料的表征技术与评价方法
构建定型金属基相变储热体系，需要通过系统的表征手段来评估材料的热物理性能、微观结构演变和长期可靠性。
3.1 热物理性能表征
差示扫描量热法是测定金属PCM相变温度和相变潜热最基础的手段。通过对合金粉末或复合样品在程序升温下的热流变化进行记录，即可获得熔点、凝固点、过冷度以及潜热值的精确数据。热重法则用于评估金属PCM在高温下的氧化增重率或质量损失率，是判断其在氧化环境中长期服役稳定性的重要依据。
热导率则常通过激光闪射法或瞬态热桥法进行测定。研究者需在室温到目标最高温度之间分段测试，以揭示热导率随温度升高的演变规律。对于定型复合PCM，有效热导率不仅取决于金属PCM本体的热导率，还受到骨架或壳体材料本征热导率、界面热阻以及两相分布形态的显著影响。
3.2 微观结构与物相分析
扫描电子显微镜用于观察定型金属基PCM的微观形貌——包括相变材料在骨架孔道中的填充状况、壳层结构的完整度以及热循环前后界面劣化程度。能谱分析可辅助完成对微区内化学成分的定性和半定量检测，帮助判断热循环过程中是否发生了元素扩散或界面反应。
X射线衍射是在相变前后对复合材料产物进行物相鉴定的常用工具。含铁、铝、硅等元素的金属PCM在高温下与空气接触极易形成氧化物层，XRD可以用来识别氧化产物并推断氧化机理。同步辐射X射线断层扫描等先进无损检测技术也被引入，用于观察三维空间内PCM在孔道中熔化和凝固过程中的分布演变。
3.3 机械强度与结构稳定性评估
定型金属基复合PCM在高温液态相中依然须保持宏观稳定，这要求复合材料具备足够的机械强度——尤其是在相变温度以上、PCM完全熔化为液态的状态下。近期一项具有里程碑意义的成果首次系统评估了复合PCM在液态下的抗压强度，采用Al-Cu-Si基微胶囊PCM与氧化铝烧结助剂复合后烧结制备的材料，即使在600℃（高于共晶点）仍保留了32 MPa的抗压强度，与普通混凝土的强度相当；在固态下其在室温时的强度为83 MPa，在500℃时为49 MPa。这项研究填补了定型金属基复合PCM在液相状态下力学性能评估领域的空白，对实际工程结构设计至关重要。
4 定型化技术路径
定型化是定型金属基相变储热技术的核心所在。根据金属PCM被锚定的方式不同，目前主流的技术路径可以归纳为两大类：多孔骨架封装法和微胶囊封装法。
4.1 多孔骨架封装：泡沫金属基复合材料
在多孔骨架封装中，泡沫金属因其高孔隙率、高比强度、三维连通孔结构和优异的热传导能力成为国内外研究者关注最多的骨架类型。高比强度、刚性和优异的热传导能力，加上多孔结构对液态金属渗透的促进作用，使泡沫金属成为理想的相变蓄热系统中的热传导增强材料。
在定型复合材料的制备工艺上，通常将金属PCM在真空或惰性气氛保护下加热至液态，利用毛细管作用使液态金属自然填充进泡沫金属的孔隙网格中，再经冷却使PCM凝固，形成固态定型复合材料。一项关于“泡沫金属基高温相变蓄热复合材料”的专利中，在泡沫金属骨架材料上附着高温相变蓄热材料（相变温度≥600℃），蓄热材料占总重量的百分比为60%–95%。该复合材料具有蓄热放热快、蓄热密度高、导热性能良好、体积收缩较小的优点，可适用于空间站太阳能热动力发电系统、太阳能发电和高温余热回收等多种领域。
在大规模应用的工程设计中，泡沫金属骨架引入对不同PCM体系的理论与仿真分析是持续活跃的研究分支。研究者们建立了多种具有不同拓扑结构（包括Kelvin晶胞网格）的泡沫金属骨架模型，通过有限元方法研究其对液态PCM熔化前沿推进速率和传热响应时间的影响。还发现各向异性金属泡沫层的放置位置和角度对PCM传热特性的影响显著——各向异性金属泡沫层放置于中部且角度为零时，熔化时间缩短3.7%，凝固时间缩短约2.3%。这些成果对优化定型金属PCM复合材料的换热组件设计具有重要指导意义。
4.2 三维极小曲面周期骨架与增材制造
近年来，三维极小曲面周期金属骨架作为泡沫金属的先进替代形态已崭露头角。TPMS结构以数学上定义的极小曲面在三维空间内周期性延续，可以构造出具有极高比表面积的高度连通孔网络，还因其等效曲率为零的特性而在应力分布上更为均匀，有效缓解局部应力集中。一项关于以TPMS结构金属泡沫作为金属泡沫-PCM复合材料骨架的热储能与能量管理应用的开创性研究表明，采用Gyroid、I-WP和Primitive三种TPMS单元结构作为骨架，在同等孔隙率（90%）和晶胞尺寸（7 mm）条件下，PCM熔化时间较传统的Kelvin晶胞型金属泡沫分别缩短约31%、40.3%和35.3%。以温度均匀性作为性能指标时，TPMS骨架的优势同样突出——Kelvin骨架表现出最大的固-液相温度差（即最不均衡），而I-WP骨架在全部熔化过程中液态PCM的温差最小。
随着3D打印技术的日趋成熟，先前仅存在于理论设计中的TPMS结构已经能够被精确制造。研究者利用金属3D打印机成功制造了316L不锈钢材质的Fischer-Koch S（FKS）结构样品，发现FKS型骨架样品的相对密度越高、PCM接触面积越大，相同条件下热平衡所需时间越短。增材制造与TPMS结构设计的结合将为定型金属PCM骨架的定制化构筑开启全新途径，尤其是在航天热管理这类对重量和结构效率极度敏感的应用场景中显示出独特价值。
4.3 微胶囊化封装：核壳结构的精准构筑
微胶囊封装（MEPCM）是多孔骨架法之外另一条重要技术路线。其核心思想是为每个微小尺度的金属PCM颗粒涂覆一层致密的无机或金属壳体，在保持PCM颗粒独立性的同时通过壳体约束防止液相泄漏，同时隔绝外界直接接触以缓解高温下的氧化和腐蚀。MEPCM粉末可以灵活地填充到储热装置中，结合烧结工艺形成自支撑的块体复合材料；也可作为增强相分散到其他基体中制备多功能复合材料。
在MEPCM制备中，针对铝硅共晶合金（熔点约577℃）和铝铜硅系合金的微胶囊化技术已经相对成熟。以Al-Cu-Si共晶合金微胶囊为基材构建的复合PCM材料，可实现约1.0 GJ/m³的储热密度（在200℃温差下），是传统显热储热材料的2–3倍，并能经过1000次热循环后依然保持储热性能与结构完整性。在光热发电中的典型目标温度750℃–1000℃附近，铝硅系微胶囊与氧化铝烧结助剂复合制备的块体材料同样表现出优异的机械性能与储热密度。
“空腔策略”是近年金属PCM封装领域的一项创新。研究者基于这一策略制备的Cu基和Cu-Si合金基金属相变大胶囊，在500℃–1200℃范围内可实现1121.6 kJ/kg的蓄热量，循环耐用3000次以上，应用寿命可达8年，并且温度上限突破了现有光热电站上限1200℃，可实现堆垛储热系统的梯级利用。
5 热性能优化与稳定化机制
5.1 热导率优化策略
在定型金属PCM中，热导率的调控面临双重约束——PCM本身的热导率较高，但骨架或壳体的加入在界面处引入额外的热阻。维持和提升复合PCM有效热导率的核心在于：以高导热骨架支撑体换取界面热阻的最小化；以最小限度降低PCM体积分数的骨架占比换取高热导率的延续。
在实际制备中，最有效的措施是直接选用泡沫金属骨架。铜和镍的泡沫金属热导率远高于绝大多数PCM，金属泡沫骨架本身作为高导热骨架同时填充PCM后，其三维连通结构不仅约束了PCM在液相中的流动，同时形成了贯穿整个材料的高效导热网络。研究数据表明，在多种泡沫金属骨架结构中，以TPMS骨架制备的金属泡沫-PCM复合材料在同等孔隙率下有效热导率最高，远超传统Kelvin晶胞型骨架。
微胶囊封装路径中热导率的优化策略需要在壳层结构与PCM之间寻找平衡。壳层材料应具有一定强度且与基体热膨胀系数匹配，同时兼顾热导率适度。Al₂O₃壳层的MEPCM复合材料热导率介于4.1–6.6 W·m⁻¹·K⁻¹（300℃–600℃），较之常规PCM已经有了飞跃式的提升，在以氧化物壳层为前提的情况下属较优水平。
5.2 热循环稳定性
热循环稳定性涉及复合PCM经历反复熔化-凝固过程后是否会发生储热密度的显著衰减、微观结构的劣化和相变温度的偏移。从已报道的数据看，Al-Si基和Al-Cu-Si基金属PCM在这方面表现出出众的循环稳定性。Al-Cu-Si铝合金复合材料模拟1000次热循环后仍能保持储热性能和结构完整性。Al-Cu-Si三元合金在经过100次熔化-凝固循环后，热物性数据证明材料的热可靠性在高操作温度下依然保持完好。
5.3 骨架/PCM相容性与力学稳定性
定型金属基PCM高温使用时，界面相容性和力学稳定性是需要关注的核心问题。如果泡沫金属骨架材料与金属PCM发生化学反应或过度扩散，会导致骨架材料的孔道堵塞、PCM成分偏移和储热密度下降。铁、铜等金属骨架材料的抗氧化性能制约着定型复合材料服役寿命的上限。高温下金属骨架表面氧化膜的形成可能会改变液态PCM与骨架的润湿性，甚至阻碍液态金属向多孔深层的渗透，造成不可逆的性能下降。
影响力学稳定性的另一重要因素是热膨胀失配。金属骨架与金属PCM本体的热膨胀系数可能存在差异，多次热循环会诱导壳层或骨架界面上出现微裂纹甚至宏观断裂。针对这一问题，采用热膨胀系数较接近的材料设计以及加入柔性缓冲界面的策略值得关注。
6 应用领域
6.1 太阳能热发电
聚光太阳能发电是定型金属基PCM最具潜力的核心应用领域之一。第二代熔盐塔式光热电站的运行温度上限约为565℃，限制了发电效率的进一步提升，并且熔盐储热系统固有的腐蚀和凝固风险增加了运行成本。采用高温金属PCM替代或辅助熔盐储热系统，可将工作温度提高至700℃甚至更高，匹配高效率的超临界CO₂布雷顿循环，有望显著降低平准化度电成本。
已有研究提出使用铝硅合金MEPCM构建下一代运行温度为650℃的光热电站储热系统。研究团队开发的以577℃的Al-Si和520℃的Al-Cu-Si为PCM芯材的金属基微胶囊PCM被用于此目的，可望大幅提升光热电站的热能输出效率。基于空腔策略开发的可调温金属相变胶囊兼具更大工作温度范围（500℃–1200℃），可与单罐储热系统和超临界CO₂光热发电系统结合，提高系统效率并降低成本。
6.2 工业高温余热回收
钢铁冶金、玻璃制造、水泥水泥和化工等行业在生产中排放大量温度在500℃以上的高温烟气或废弃物热流。定型金属PCM凭借其高导热和高储热密度，有望实现间歇性、波动性余热的捕获、储存与稳定输出。铝硅系合金及铝铜硅系合金因其适中的熔点和良好的热物性成为该类应用的优势选项。
泡沫金属基高温相变蓄热复合材料的最新研究明确以太阳能热动力发电和高温余热回收为目标领域，其蓄热放热快和高储热密度的特点契合了工业余热回收工艺对高功率密度和高动态响应的内在要求。
6.3 建筑节能与电子器件热管理
定型金属PCM在建筑节能方面还开辟出与低温领域传统有机PCM互补的应用路线。将定型金属PCM嵌入墙体或天花板中构造被动式热调节系统，可以在温度波动幅度较大时利用其潜热吸收或释放能量来平抑室内气温变化。但鉴于金属PCM的成本和建筑领域的规模化用料限制，金属PCM的应用目前多集中于极端温度环境的特殊围护结构。
电子器件和动力电池的热管理是定型金属PCM的重要应用领域。虽然电子器件和电池的工作温度往往在150℃以下，属于低温热管理范畴，但将高导热定型金属PCM（如泡沫铜骨架与低熔点金属PCM或有机PCM）集成到散热装置中，可以在芯片或电池发生瞬时功率峰值时，利用PCM熔化潜热快速吸收多余热量，防止热失控，使电子设备的可靠性大为提高。值得注意的是，定型策略有效缓解了液态金属在电子系统狭小空间内泄漏可能导致短路的风险。
6.4 空间与航天应用
空间应用是定型金属PCM最具挑战性且能充分体现其优势的领域。空间站太阳能热动力发电系统需要在大温度变化且真空环境下长期运行，液态PCM的泄漏在微重力环境中可能对舱内精密设备产生无法估量的影响。定型化设计从根本上杜绝了液态PCM在微重力下因浮力对流缺失而漫流的问题。例如，泡沫金属骨架将PCM限制在孔洞内，定型复合材料又能抵抗发射和飞行过程中的振动和加速度冲击，是空间储热系统的理想方案。
7 挑战与展望
7.1 技术瓶颈
腐蚀问题是制约定型金属基PCM大规模工程化的最顽固技术障碍。金属骨架与液态金属PCM之间在长期高温服役条件下可能发生的界面反应和合金化会破坏骨架结构，恶化复合材料有效热导率。解决这一问题的核心在于寻找能够在服役温度范围内与液态金属共存的化学惰性材料，或者在骨架表面制备保护性扩散阻隔涂层。
成本与材料性价比是产业化推广的王牌之一。虽然铝硅基和铝铜硅基合金价格相对适中，但铁基合金、高纯度镓及某些贵金属成本仍然偏高。特别是在大规模储热系统中，单位储热容量成本必须与熔盐和混凝土显热储热系统相竞争。建立标准化的定型复合PCM生产工艺——例如连续化的泡沫金属骨架铸造填充工艺和批量MEPCM烧结技术——是降成本的不二之选。
7.2 前沿技术方向
活性金属材料的抗氧化研究是未来攻克腐蚀难关的重要方向。铝、硅及铁基PCM的氧化速率与温度和气氛密切相关，通过复合表面涂层技术抑制氧化层生长和脱落是目前研发的热点。
机器学习辅助合金成分设计是下一代金属PCM开发值得依赖的主力技术。已有研究将CALPHAD方法与第一性原理计算相融合，在Fe-Si-B等多物理场条件下预测合金相图、导热系数以及凝固行为，并有针对性地筛选出最优成分，大幅缩短合金PCM的试错时间。
增材制造定制化储热器件的趋势正在形成。将3D打印与金属骨架设计紧密结合，为任意形状和复杂流道结构一次性精密成型，使定型金属PCM能够无缝集成到有限空间或特殊流道设计的储热系统之中——这在航空航天热管理和紧凑式热交换器中尤其具有想象力。
8 结论
定型金属基相变储热技术是应对中高温热能存储领域当前挑战的新兴核心技术路径。通过在泡沫金属骨架或微胶囊壳体中的物理约束和化学隔离，金属PCM在高温下泄漏和腐蚀的拦路虎正在被逐步扫除。
从技术路线上看，多孔骨架封装法——尤其是基于泡沫金属的复合材料制备——具有结构设计灵活、可量产工艺较为成熟的优点，目前已经开展了较为系统的理论仿真与实验研究；以TPMS结构和增材制造驱动的新型骨架设计正在大幅提升传热性能的上限。微胶囊封装法通过核壳结构有效控制了金属PCM的泄漏，结合烧结后制成的块体复合材料已在1000次热循环的稳定性测试中显示出可靠的储热能力。
从应用场景看，聚光太阳能热发电、工业高温余热回收和航天热管理是定型金属PCM能够发挥最大价值的三大赛道。在这些领域，定型策略克服了传统液态PCM泄漏和腐蚀的致命弱点，使高储热密度和高热导率的金属PCM优势得以充分发挥。
尽管技术成熟度仍在提升过程之中，但最新的材料筛选进展、骨架设计优化和制备工艺突破正加速推动定型金属基PCM从实验室走向工程示范。随着对宽温域高性能合金材料（尤其是超高温铁基合金）以及先进制造手段（如3D打印骨架和MEPCM规模化烧结）的不断探索，定型金属基相变储热技术有望成为下一代中高温热能存储体系中不可或缺的支柱。
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