在新型电力系统建设与“双碳”目标落地的核心进程中，压缩空气储能凭借容量大、寿命长、安全环保、全生命周期成本低的核心优势，已成为继抽水蓄能之后最具大规模长时储能商业化潜力的技术路线。而在我国压缩空气储能技术从跟跑到全球领跑的跨越式发展中，清华大学梅生伟教授团队与中国科学院工程热物理研究所陈海生研究员团队，是当之无愧的两大领航者。二者均扎根非补燃式压缩空气储能核心赛道，却走出了截然不同的技术路径、工程化逻辑与产业化格局。
压缩空气储能的核心技术分水岭，在于是否摆脱对化石燃料的依赖。传统补燃式技术需消耗天然气补燃提升发电效率，不仅存在碳排放，还受我国“贫油少气”的能源禀赋制约；而非补燃式（先进绝热式）技术通过回收压缩过程产生的热能，在释能阶段加热空气，实现零碳排放与高效率的平衡，已是当前全球主流技术方向。两大团队均是我国非补燃技术的奠基者，却在底层理论创新上形成了鲜明分野。
中科院工程热物理所是国内最早布局压缩空气储能技术的科研机构，自2005年起，陈海生研究员团队便开启了技术攻关，至今已有20余年深耕历史，是国内该领域研究时间最长、技术谱系最完整的团队。
团队最核心的理论突破，是颠覆了沿用百年的叶轮机械设计理论，在国际上首次提出了“过程对应-参数匹配”的储能系统“对应点”设计理论。传统热力学理论认为，热功转化过程越接近卡诺循环，系统效率越高；而陈海生团队研究发现，压缩空气储能系统的最高效率，并非来自单一部件的极致高效，而是储能与释能过程的“原路返回”——只有实现压缩与膨胀环节的过程对应、热力参数精准匹配，才能最大限度减少系统㶲损，从根源上破解传统技术效率低、储能密度低的核心瓶颈。
基于这一原创理论，团队在2009年国际上首次提出超临界压缩空气储能系统，构建了先进绝热压缩空气储能（AA-CAES）完整的理论体系，覆盖了从15kW试验台到300MW级大型电站的全尺度系统设计方法，为我国压缩空气储能技术实现全球领跑奠定了底层理论根基。
清华大学团队是我国非补燃压缩空气储能技术工程化落地的核心开拓者。2011年，卢强院士、梅生伟教授在国际上率先提出基于压缩热回馈的非补燃式压缩空气储能技术，完成了从低温蓄热（200℃）到中温蓄热（400℃）技术路线的全流程试验验证，走出了一条“理论研究-关键技术突破-装备研制-系统集成-商业示范”的工程化创新路径。
与中科院团队的底层理论重构不同，清华团队的理论创新更聚焦于系统工程化与电网适配性：创建了大容量压缩空气储能系统安全控制及储网协同控制方法，攻克了宽滑压运行下的系统效率优化难题，提出了柔性压缩空气储能技术体系，解决了传统定容储能系统对电网适应性不足、储气容积利用率低的行业痛点。同时，团队率先构建了非补燃压缩空气储能电站的全流程设计规范，填补了国内行业设计标准的空白，为技术商业化落地扫清了规范障碍。
两大团队均扎根非补燃式技术路线，但在储热温度、核心部件设计、系统架构上形成了显著分化，最终造就了不同的技术特性与应用场景适配性。
对比维度 中国科学院工程热物理研究所 清华大学 核心技术路线 先进绝热式（AA-CAES）高温路线，超临界压缩空气储能 非补燃式压缩热回馈中温路线，柔性压缩空气储能 储热介质与温度 熔盐/导热油+水复合蓄热，储热温度325℃左右 高压水为核心储热介质，储热温度175-200℃ 系统设计效率 300MW级系统设计效率72.1%，100MW示范项目实测效率70.2% 60MW商业化项目实测效率62.38%，1050MW项目设计效率65% 核心部件突破 国际首套101MW离心压缩机，最高效率88.1%；高负荷膨胀机最高等熵效率91.8% 高负荷宽工况非稳态离心压缩机、宽滑压空气透平、低㶲损高效蓄热/换热装备 变工况适配范围 高效工作区间20%-100%，变工况效率损失降低60%以上 宽滑压运行适配盐穴/人工硐室压力波动，高寒地区-25℃极端环境稳定运行
中科院工程热物理所：冲击效率天花板，打造全场景技术谱系中科院团队选择的高温超临界路线，核心目标是突破压缩空气储能的效率极限，对标抽水蓄能75%左右的效率水平。通过采用熔盐/导热油复合蓄热方案，团队将蓄热密度较传统方案提升50%以上，循环寿命突破10000次，热损耗降低30%；配套研发的多级宽工况压缩机/膨胀机，将机组高效工作区间从40%-100%拓宽至20%-100%，完美适配新能源发电的间歇性、波动性特征。
2026年2月，团队联合中储国能研发的国际首套101MW压缩空气储能压缩机通过第三方测试，最高排气压力10.1MPa，最高效率88.1%，单机功率较全球现有设备提升100%以上，直接推动百兆瓦级电站核心设备投资降低40%，度电成本下降15%，是全球压缩空气储能核心部件的里程碑式突破。截至2026年4月，团队在兆瓦级恒压压缩空气储能技术上再获突破，研发的向心膨胀机等熵效率达88.28%，为海上风电场景的水下恒压储能技术规模化应用扫清了障碍。
清华大学：锚定工程化普适性，打造低成本高安全商业化方案清华团队选择的中温水储热路线，核心优势在于工程化落地的安全性、低成本与高可靠性。相较于高温路线，水介质储热无需复杂的伴热系统，无导热油火灾隐患、无熔盐冻堵风险，系统运维简单，投资成本显著降低——300MW级项目测算显示，中温方案较高温方案初始投资可减少1.7亿元以上，且无需承担高温储热介质的高额充装成本，静态投资回收期大幅缩短。
团队的技术创新始终围绕商业化落地痛点展开：针对盐穴储气的宽压力波动特性，研发了宽滑压空气透平发电技术，解决了定容储气过程中压力变化导致的效率衰减问题；针对我国“三北”高寒地区的应用需求，在内蒙古化德建成全球首个高寒地区人工硐室型压缩空气储能电站，攻克了-25℃极端环境下的设备冻损、系统稳定运行难题；针对超大规模项目的储气瓶颈，联合攻关完成了全球最大105万千瓦/630万千瓦时压缩空气储能项目的人工硐室技术方案突破，在地下百米岩层打造近百万立方米储气空间，推动压缩空气储能进入吉瓦级时代。
技术的终极价值在于产业化落地，而两大团队均创造了全球压缩空气储能领域的多个“第一”，却形成了不同的产业化路径与市场格局。
中科院团队是全球唯一完成了1.5MW-10MW-100MW-300MW全谱系压缩空气储能示范项目建设的团队，每一次规模放大都实现了技术的迭代与效率的跃升：
2013年，建成国际首套1.5MW超临界压缩空气储能示范系统，系统效率52.1%，实现我国压缩空气储能工程化零的突破；
2016年，建成国际首套10MW先进压缩空气储能示范电站，验证了百兆瓦级系统的技术可行性；
2021年，河北张家口100MW先进压缩空气储能国家示范项目并网发电，系统效率70.4%，成为当时全球规模最大、效率最高的非补燃压缩空气储能电站；
2024年，山东肥城300MW先进压缩空气储能国家示范项目并网发电，设计效率72.1%，年发电量6亿度，再次刷新全球压缩空气储能规模与效率纪录。
产业化落地方面，团队2018年通过技术作价入股孵化了中储国能，这也是全球压缩空气储能领域首个独角兽企业。截至2026年，中储国能在建/已签约项目总规模突破6000MW，占据国内压缩空气储能已签约项目的半壁江山；实现了核心装备100%国产化，构建了从系统设计、核心装备制造、工程集成到电站运维的全产业链生态，带动国内上百家配套企业实现技术突破。
清华团队是我国压缩空气储能商业化运营的开拓者，创造了多个全球首个商业化里程碑：
2014年，在安徽芜湖建成全球首个非补燃压缩空气储能500kW工业试验电站，电-电效率40%，与德国Huntorf补燃式电站效率相当，验证了非补燃技术的工程可行性；
2022年，建成全球首个商业化运行的非补燃压缩空气储能电站——江苏金坛60MW/300MWh盐穴压缩空气储能国家示范项目，实现了我国压缩空气储能商业运营零的突破。截至2025年底，该电站已累计充放电运行1690次，总调峰电量6.07亿千瓦时，实测电能转换效率62.38%，累计充放电次数位列全球并网压缩空气储能电站第一，验证了非补燃技术的商业可行性；
2025年，建成内蒙古化德60MW/240MWh高寒地区人工硐室压缩空气储能电站，填补了全球高寒地区压缩空气储能规模化应用的空白；
2025年，启动内蒙古乌兰察布105万千瓦/630万千瓦时压缩空气储能项目，这是目前全球装机容量与储能规模双第一的项目，建成后将推动压缩空气储能进入百万千瓦级新时代。
在行业标准建设上，清华团队实现了我国压缩空气储能标准体系零的突破：发布了国内首个压缩空气储能领域编码标准和并网标准，立项了首个国家标准和行业标准，培养了4名IEC注册专家、3名全国电力储能标委会专家，为行业规范化发展奠定了制度基础。截至2026年，团队依托核心技术成果，在江苏、内蒙古、青海、湖南等地在建和规划电站7座，总装机1320MW，形成了覆盖盐穴、人工硐室等多种储气方式的工程化布局。
在技术软实力的比拼上，两大团队均构建了完整的自主知识产权体系，却形成了不同的影响力格局。
中科院工程热物理所团队在学术与专利布局上实现了全球领跑：截至2025年，团队发表SCI论文300余篇，论文总他引超30000次，授权发明专利400余项，形成了覆盖系统设计、核心部件、集成控制的高价值专利群，SCI论文数量及引用数、专利数量在压缩空气储能领域均位列全球第一。同时，团队布局了澳大利亚等国际专利，实现了核心技术的全球知识产权保护。
清华大学团队则在行业奖项与标准建设上树立了标杆：团队完成的“非补燃压缩空气储能关键技术及示范应用”项目，荣获中国电工技术学会创会42年来首个技术发明特等奖，同时斩获安徽省科技进步一等奖、电力科技进步一等奖等多项重磅奖项。团队累计申请核心专利百余项，建立了覆盖全链条的自主知识产权体系，更重要的是，其主导制定的并网标准、设计规范，已成为国内压缩空气储能项目建设的核心依据，推动了行业的规范化、标准化发展。
面向“十五五”新型储能规模化发展的窗口期，两大团队的未来布局也呈现出差异化的战略方向。
中科院工程热物理所团队的核心战略，是持续巩固全球技术领跑优势，拓展全场景技术布局。一方面，团队持续研发更大规模、更高效率、更低成本的压缩空气储能技术，冲击75%以上的系统效率天花板，推动压缩空气储能全面对标抽水蓄能；另一方面，团队重点布局水下恒压压缩空气储能、液态空气储能、多能联供等新赛道，针对海上风电、偏远地区供电、工业余热利用等场景开发专属技术方案，实现全场景覆盖。同时，团队将持续推动核心装备的规模化降本，带动行业度电成本突破0.3元/千瓦时，全面提升压缩空气储能的市场竞争力。
清华大学团队的核心战略，是深化柔性压缩空气储能技术创新，推动超大规模项目落地与多场景融合。团队将依托2026年获批的非补燃压缩空气储能北京市重点实验室，重点攻关多工况优化设计、多模式协调控制、储网协同等核心难题，提升系统对新型电力系统的适配性；同时，全力推进乌兰察布105万千瓦全球最大项目的建设，验证百万千瓦级超大规模压缩空气储能系统的技术可行性与商业价值。此外，团队将重点拓展抽蓄-压缩空气联合循环、火电-压缩空气联合运行等新模式，同时持续深耕高寒地区、电网薄弱地区的场景化应用，推动压缩空气储能与新能源基地的深度融合。
清华大学与中科院工程热物理研究所的这场技术PK，从来不是零和博弈，而是中国压缩空气储能技术实现全球领跑的双轮驱动。
中科院工程热物理研究所是当之无愧的技术全能型领跑者，从底层理论原创、核心部件突破到全谱系工程示范、全产业链生态构建，实现了压缩空气储能技术的全方位突破，将中国该领域的技术水平推到了全球最前沿；而清华大学是商业化落地的开路先锋，率先实现了非补燃压缩空气储能技术的商业化运营，构建了行业标准体系，验证了技术的商业价值，为行业规模化发展扫清了市场化障碍。
在全球能源转型的大背景下，两大团队的持续创新与良性竞争，将持续推动中国压缩空气储能技术从“示范引领”向“规模化普及”跨越，为我国新型电力系统建设与“双碳”目标落地，提供最坚实的大规模长时储能支撑。
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