哪些可规模化制造方法被证明有效？
多种工业兼容的制备技术已在米级尺度上得到验证，每种技术针对不同应用场景。例如，2025年的一项研究采用简单的混合溶解方法，在米级尺度上制备出透射型冷却薄膜，实现了95%的太阳反射率和80%的中红外透射率，同时成本降低68%，二氧化碳排放减少92%[2]。另一项2025年的研究则利用自组装梯度纳米层共挤技术，制造出具有1500层结构的全聚合物光子晶体薄膜，其太阳反射率达95.4%，中红外发射率达93.4%，在强阳光下可实现低于环境温度11°C的冷却效果[3]。这种无溶剂连续工艺将纳米光子设计与工业制造紧密衔接。
静电纺丝是另一种可规模化生产的路径。2023年的一项研究通过静电纺丝技术，利用丝素蛋白和聚乳酸制备出可生物降解的纤维膜，实现了96.1%的太阳光反射率和95.4%的红外发射率，并达到约6°C的亚环境降温效果[7]。类似地，2021年的一项研究采用工业纺织品制造工艺，制备出具有92.4%太阳光反射率和94.5%发射率的编织超材料织物，使穿着者体温比棉质衣物低约4.8°C[4]。熔融挤出与水浸出法作为一种连续且环保的工艺，生产出具有定向微通道的聚乙烯纤维，实现了93.6%的太阳光反射率和93.9%的中红外发射率，并创下104.3 W/m²的最高冷却功率及27.7°C的最大降温幅度纪录[6]。这些多样化的方法表明，规模化生产并不局限于单一技术路线。
这些材料能否经受真实环境考验并保持价格亲民？
耐久性和成本是工业应用的关键，近期研究直接针对这两方面进行了探讨。2024年的一项研究通过在聚合物冷却器上添加高紫外反射聚合物多层膜，解决了紫外耐久性与冷却性能之间的权衡问题。该设计使太阳反射率提升5.43%，冷却效果提高约1.1°C，同时显著减缓了紫外老化——在120小时紫外照射后，太阳反射率比未添加紫外层的方案高出5.08%[1]。这种多层膜采用低成本、大面积共挤工艺生产，适用于任何聚合物冷却器。
成本效益也得到了验证。2025年开发的透射型薄膜相比传统方法降低了68%的成本[2]。2026年的一项研究报告了一种可扩展的光子超材料涂层，其太阳反射率为94%，长波红外发射率为97%，实现了低于环境温度5.3°C的冷却效果，并指出其成本效益以及可通过多种工业方式应用[5]。2023年的一种陶瓷材料具有99.6%的太阳反射率和超过130 W/m²的冷却功率，因其耐候性、机械强度以及抑制莱顿弗罗斯特效应的能力而受到关注，有助于在建筑施工中实现商业化[10]。甚至可回收性也被纳入设计：2022年的一种聚合物膜具有96%的太阳反射率和超过90%的红外发射率，可重新配置并回收利用，从而延长其使用寿命[11]。
还有哪些挑战需要克服？
尽管取得了进展，但2025年的一项综述指出，实验室报道的材料与实际应用之间仍存在差距，原因包括成本高昂、制造工艺复杂、冷却性能不足以及潜在的纳米或微米级危害[9]。虽然许多研究展示了可规模化生产，但并非所有材料都经过了长期户外耐久性或不同气候条件下的测试。例如，可生物降解的纤维膜在土壤中一个月内即可降解，这在产品寿命终结时表现优异，但也引发了对其使用期间寿命的疑问[7]。高性能陶瓷材料坚固耐用，但可能比聚合物替代品更重或更脆[10]。
另一个挑战在于平衡美观性与性能。2026年的一项研究通过开发色彩调控涂层解决了这一问题——该涂层在保持高太阳反射率（94%）和高发射率（97%）的同时，还能实现颜色定制，这对建筑一体化至关重要[5]。然而，大多数高性能冷却器呈白色或高反射性，这可能会限制其在建筑领域的接受度。该综述还指出，动态辐射冷却技术（如随温度调节发射率的智能窗户）仍处于早期阶段[8]。总体而言，现有证据表明工业化规模可以实现，但在长期可靠性、美学多样性及安全性测试方面仍需进一步研究。
关于这些来源
该答案基于11篇经同行评审的研究——发表于2021年至2026年间，其中6篇为2024年及以后发表，5篇发表于Q1期刊，累计被引用2383次——这些研究是从14篇通过质量筛选的文献中选出的最具相关性的成果，而14篇文献又源自一个包含超过5亿篇论文的数据库中所检索到的48篇论文。
本文引用的文献
高紫外反射聚合物多层膜同步提升聚合物辐射冷却器的冷却性能与耐久性。
在掺有二氧化钛的环氧树脂冷却器上添加一层紫外反射聚合物多层膜（紫外反射率达92.3%），可使太阳光反射率提升5.43%，降温约1.1°C，同时减少紫外老化；该薄膜通过低成本、大面积共挤工艺制成。
高性能透射式日间辐射冷却薄膜：一种简单且可扩展的制备方法
通过共混/溶解法生产的米级透射式辐射冷却薄膜，实现了95%的太阳光反射率和80%的中红外透射率，成本降低68%，二氧化碳排放减少92%。
可扩展的全聚合物光子晶体用于日间辐射冷却。
通过梯度纳米层共挤与双向拉伸技术制备的1500层全聚合物光子晶体薄膜，实现了95.4%的太阳光反射率和93.4%的中红外发射率，在980 W/m²的太阳辐照下可实现低于环境温度11°C的被动冷却效果。
用于可扩展被动日间辐射冷却的分层形态超织物
通过工业纺织制造工艺生产的编织超织物，实现了92.4%的太阳光反射率和94.5%的发射率，使穿着者体温比棉质面料低约4.8°C，同时兼具机械强度和透气性。
可扩展设计的光子超材料用于色彩调控的被动日间辐射冷却。
一种可扩展的光子超材料涂层（结晶度71.5%）实现了约94%的太阳反射率和约97%的长波红外发射率，在南京可实现低于环境温度5.3°C的降温效果；可通过多种工业模式进行应用。
含定向微通道的聚乙烯纤维用于被动辐射冷却
通过熔融挤出和水浸法制备的具有定向微通道的聚乙烯纤维，实现了93.6%的太阳光反射率和93.9%的中红外发射率，并达到了目前报道的最高冷却功率（104.3 W/m²）和最大降温幅度（27.7°C）。
可生物降解、可规模化生产且具有柔性的纤维膜，用于绿色被动辐射冷却
一种由丝素蛋白和聚乳酸通过静电纺丝制成的可生物降解纤维膜，实现了96.1%的太阳光反射率和95.4%的红外发射率，具备约6°C的亚环境降温效果，并在土壤中一个月内降解。
可扩展的热致变色智能窗，具备被动辐射冷却调节功能
通过溶液加工涂层实现的可扩展智能窗户，在不同温度下分别达到了高（0.61）和低（0.21）的长波红外发射率，从而在保持可见光透明度的同时实现动态辐射冷却。
从光谱设计到实际应用：被动日间辐射冷却的进展
一篇关于被动日间辐射冷却的综述指出，由于成本高昂、制造工艺复杂、性能不足以及潜在的纳米/微米级危害，实验室材料与实际应用之间存在差距。
具有高太阳反射率的分层结构无源辐射冷却陶瓷
一种具有99.6%太阳反射率和高热发射率的多孔陶瓷，在正午时分提供了超过130瓦/平方米的冷却功率，同时具备耐候性、机械强度以及抑制莱顿弗罗斯特效应的能力。
理性调控聚合物膜中的相分离以优化全天候被动辐射冷却器。
通过非溶剂诱导相分离制备的聚合物膜实现了96%的太阳反射率和超过90%的红外发射率，具备约5.7°C的亚环境冷却能力和约81 W/m²的冷却功率；该膜可重构且可回收。