问题——制冷需求快速增长与减排压力叠加，冷冻业面临“降温”与“降碳”的双重约束。
随着全球变暖加剧，食品冷链、医药储运、工业低温加工等对零下环境的需求持续扩大。
长期以来，主流蒸气压缩制冷系统依赖氢氟烃等制冷剂，部分物质全球变暖潜能值较高，且设备规模庞大、应用广泛，使冷冻业在温室气体排放中占据不可忽视的比重。
如何在满足零下制冷的同时降低对高GWP制冷剂的依赖，成为行业转型的关键课题。
原因——传统替代技术“能效、温区与工程化”难以兼顾，零下应用是弹卡制冷的门槛所在。
弹卡制冷以形状记忆合金在循环应力下发生相变所释放与吸收的潜热实现制冷，理论上可避免使用传统制冷剂，具备零直接排放、潜在高能效等优势。
然而，过去相关装置多停留在室内空调温区，难以稳定进入零下冷源区间，核心难点集中在材料的低相变温度与低温超弹性、低温传热介质的流动与防冻结、以及结构在高应力循环下的可靠性与传热效率。
上述瓶颈限制了弹卡技术向冷冻业的拓展。
影响——零下弹卡制冷首次实现工程化示范，为冷冻业替代高GWP制冷剂提供现实选项。
此次香港科大团队实现的关键突破，在于将弹卡制冷推进到零下工作区间：装置在约24℃热汇条件下获得最低零下12℃冷源，形成36℃温差，刷新弹卡制冷零下冷源记录，并通过户外20至25℃环境测试验证冷冻能力。
实验显示，装置输出的低温流体可在1小时内将小型隔热腔室空气稳定在零下4℃，并在2小时内将20毫升蒸馏水完全冻结，说明该技术不仅具备实验室可行性，也具备面向冷冻需求的应用雏形。
研究引用的数据表明，氢氟烃类制冷剂排放折合二氧化碳当量规模巨大，其中零下冷冻应用占一定比例。
若零下弹卡制冷形成可推广的替代方案，将有助于减少冷冻领域对高GWP制冷剂的依赖，提升应对气候变化的技术储备。
对策——从材料、介质与结构三方面协同设计，打通“零下制冷链条”。
一是材料端下探相变温区。
团队选用高镍含量二元镍钛合金，通过成分调控将奥氏体结束温度降低至零下20.8℃，使材料在低温环境仍保持超弹性与明显相变潜热，为零下制冷提供基础。
二是传热介质端解决低温流动与换热效率问题。
研究采用一定浓度的氯化钙水溶液作为传热流体，以较低凝固点维持低温运行流动性，降低冰晶堵塞风险，并改善与合金表面的润湿性，减少接触热阻，提升传热效率。
三是结构与循环端强化传热面积与受力稳定性。
装置采用级联式管状结构与回热布雷顿循环思路，由多个管状镍钛合金单元串联构成回热器，提升传热面积与体积比，并在高压应力下实现均匀压缩、降低屈曲风险，为持续循环运行提供工程支撑。
性能方面，装置在零温差条件下实现一定的单位质量制冷功率，系统能效达到较高水平，显示出进一步优化和放大的空间。
前景——商业化落地仍需跨越规模化制造与可靠性验证，但技术路线具备重塑行业的潜力。
面向实际应用，零下弹卡制冷要进入冷链、冷库、制冰及医药储运等场景，还需在多项工程指标上持续迭代，包括材料成本与寿命、循环频率提升后的疲劳与衰减、系统集成体积与维护方式、以及在不同热汇条件下的稳定性与能效表现。
同时，产业端对新型制冷路线的接受度与标准体系建设也至关重要。
研究团队表示正与业界合作推进商业化，这意味着该技术未来可能以模块化设备或关键部件形式进入现有系统，逐步实现替代与增量应用。
随着对氢氟烃等物质的管控趋严，兼具零直接排放与潜在高能效的固态制冷路线有望在部分细分市场率先落地，并在技术成熟后向更广泛的冷冻应用扩展。
这项零下弹卡冷冻技术的成功示范，标志着绿色制冷技术发展迈入新阶段。
它不仅为冷冻业提供了一条可行的脱碳路径，更深刻反映了科技创新在应对全球气候变化中的核心作用。
当前，全球正处于能源转型和产业升级的关键时期，像这样的原创性科技突破，正是推动人类社会实现碳中和目标的重要力量。
随着该技术的进一步完善和推广应用，有理由相信，绿色制冷将成为未来冷冻业的主流方向，为建设更加可持续的美好未来作出实质性贡献。