智能水泥砖：建筑变身“巨型充电宝”-玉田县长旺建材有限公司

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智能水泥砖：建筑变身“巨型充电宝”

从耗能大户到能源生产者

你有没有想过，未来的房子不再“吃电”，而是自己发电、自己存电？

2025年5月，东南大学缪昌文院士、周扬教授团队发布了全球首创的仿生自发电-储能混凝土，让这个想象离现实更近了一步。

一块看似普通的灰色水泥砖，串联4块就能点亮LED灯泡；一块20厘米见方的水泥块，存满电能给手机充电。

它是怎么做到的？

灵感来自植物根茎

传统水泥不导电，但科学家从植物根茎中找到灵感。植物维管组织的层状结构不仅强韧，还能为离子传输提供“高速公路”。

团队开发了“双向冷冻冰模板法”——在搅拌混凝土时施加两个垂直冷源，让水形成层状冰晶，为水泥提供生长模板。冰融化后，形成一层水泥一层孔隙的结构，再填充柔性导电材料，就搭建起了离子传输通道。

温差1℃就能发电

这种自发电水泥利用离子热电效应：材料两侧有温差时，内部离子从热端向冷端迁移，产生电流。

数据有多强？

上下表面温差1℃就能产生约40.5毫伏电量，比传统水泥基热电材料高出10倍
同时，抗压强度提升60%、韧性增强近10倍，打破了“功能材料牺牲力学性能”的魔咒

墙体就是“充电宝”

自储电水泥采用“三明治”结构：两侧是水泥电存储电荷，中间是水泥电解质传输离子。

性能有多强？

10厘米见方的水泥块，充满电能让小风扇转一天
充放电2万次后容量保持95%以上，与建筑50年寿命相当
若制成储能墙板，可存储普通家庭一天的用电量，配合光伏使用可降低电费50%以上

已经能干什么？

可充电道路：团队已与浙江省交通集团达成合作，预计2025年底或2026年初落地。新能源车停在道面上就能自动充电，不用抢充电桩。

零碳建筑：外墙发电、墙体储能，建筑大幅降低对外部电网的依赖。

偏远地区供电：无人基站、环境监测站靠水泥自发电就能长期运行，解决传统电源供应难题。

低空经济：自供电混凝土跑道能为飞行器提供起降场地，停留时即可补充续航。

还有哪些挑战？

效率还需提升：一公里长、10米宽的路面，在20-30℃温差下，一天只能产生十几度电。

成本偏高：目前比普通水泥贵不少，但规模化后有望降低。

专家预测：大规模推广应用可能需要10年以上。

未来已来

东南大学这项成果，让水泥从“环境负担”变成“生态伙伴”。当每一面墙都能发电、每一块砖都会“说话”，建筑将不再是能源消耗者，而是绿色能源的生产者。

正如缪昌文院士所说：“我们要将传统水泥混凝土从‘环境负担’变成生态伙伴，这是一项巨大变革。”

这场静默的革命，正在重塑未来城市的模样。

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