德国弗劳恩霍夫应用研究促进协会（Fraunhofer FEP）近日宣布了一项突破性进展：他们成功在超薄玻璃上制备出全球首层热致变色涂层，并实现了卷对卷（Rolle-zu-Rolle）工业化生产。这一成果不仅可能让传统的机械百叶窗成为历史，更有望显著降低建筑的制冷与供暖能耗。
在德国及欧洲地区，现代办公楼、公共建筑及新建住宅普遍采用大面积南向玻璃幕墙设计。这种设计在冬季能利用太阳辐射辅助供暖，但在夏季却会导致室内温度急剧升高，不得不依赖空调系统。传统遮阳手段如百叶窗不仅降低了居住舒适度，在冬季还会阻碍宝贵的太阳能利用。特别是在当前欧洲能源危机背景下，各国政府大力推行节能政策，这种能根据天气自动调节热辐射进入的“智能窗户”显得尤为关键。
目前，针对热致变色和电致变色涂层的研发正在欧盟“Switch2Save”等项目中深入推进。这些智能涂层系统利用电致变色（通过电压控制透光率）和热致变色（通过温度变化控制透光率）原理，可广泛应用于新建建筑及既有建筑的改造升级。相比之下，现有的被动式技术如低辐射（low-E）涂层或太阳能控制膜，虽然已商业化，但只能提供单一的透光状态，无法根据季节灵活切换，且生产过程中常需消耗银等稀缺资源。
弗劳恩霍夫团队的研究重点在于优化涂层性能并替代稀缺材料。热致变色技术面临的核心挑战在于平衡光学效果与能量透过率，同时控制开关温度区间和制造成本。特别是超薄玻璃（约100微米厚）作为基底材料，对工艺处理和大规模扩产提出了极高要求，而替代的聚合物薄膜又难以承受数百摄氏度的高温制程。
2022年初，弗劳恩霍夫团队利用卷对卷技术，成功在超薄玻璃上制备出基于二氧化钒（Vanadiumdioxid）的全球首层热致变色涂层。项目负责人辛迪·施泰纳表示，该技术实现了从实验室到中试规模的跨越。这种涂层在红外波段的透过率会随温度变化而改变，但可见光透过率保持不变，因此用户不会感到视觉不适。当环境温度超过20°C时，涂层自动切换至反射状态，阻挡热量进入；冬季则允许阳光穿透，从而减少供暖需求。
随着技术的进一步成熟，该方案有望将建筑的制冷和供暖能耗降低10%至60%，彻底取代机械遮阳系统。未来研发将聚焦于基底材料的优化处理、长期稳定性测试以及开关温度的精准调控。对于中国建筑行业而言，这一技术路线展示了通过材料创新实现建筑被动式节能的巨大潜力，特别是在“双碳”目标下，开发无需外部能源驱动的智能调光材料将是极具价值的投资方向。
