未来城市(智能绿建)实验室成立于 2022 年,以浙江大学建筑工程学院和浙江大学长三角智慧绿洲创新中心为依托,是由国家高层次人才计划入选者谭刚教授领衔组成的创新型研究团队。实验室以前沿研究为基础、以材料开发为驱动、以实际应用为导向,围绕光储直柔关键材料和智能应用开展研究。实验室旨在打造国际领先的集建筑智能材料开发和智能绿色建筑构建于一体的科研团队与创新平台。
实验室由60 余人的研究团队组成,包括教授2 人,教授级高工1 人,百人计划研究员2 人,特聘研究员3 人,工程序列人员5 人,博士后7 人,研究生40 人。其中,团队成员入选国家级人才项目5 人,省级人才项目5 人。团队学科背景来自于能源、材料、化学、力学、凝聚态物理、建筑技术等。
面向国家双碳战略目标和新能源产业发展需求,实验室确立了光热电多效调控材料与智能应用与储能关键材料与安全应用两大核心研究方向,致力于开发新一代智能建筑材料体系、打造光热电多效调控与智能应用平台、突破储能材料与系统安全应用瓶颈,为推进建筑等领域碳中和目标提供关键技术支撑和解决方案。团队目前承担科技部重点研发计划课题等各类科研/人才项目20余项,累积签约经费近5000万元;同时实验室重视成果转化,已申报发明专利38项,授权6项;与超100家企业开展深度产业需求对接,建立联合研究机构2家。2025年,实验室建立了“智能光热电材料中试平台”,并申请国家工信部储备中试平台,可为新材料、新能源及节能技术研发提供从材料制备到性能测试的全链条中试服务,致力于打造绿色低碳建筑技术创新与成果转化示范基地。
1.光热电多效调控材料与智能应用
(1)光热调控智能材料:通过被动和主动式光热调控手段和技术,在太阳光和长波辐射波段提升全光谱利用效率,制备多种光热调控涂料与膜材,超疏水、疏油、和防冰一体化材料,以及多种电致变色材料;开发相关光热调控涂料与膜材、多波段智能窗、电致变色玻璃等产品,应用于建筑幕墙、电子价签、汽车天幕、航空航天与大空间建筑等领域。
(2)光电转换智能材料:基于有机半导体薄膜与钙钛矿薄膜材料,通过光谱选择性利用技术优化透光和光电转换的平衡过程,发展高性能半透明太阳能电池,应用于玻璃幕墙、智能窗户等建筑围护结构中,并从色彩、人体舒适度、节能效果等多方面建立系统评价指标;进而开展建筑光伏、光热和光伏光热一体化研究,实现太阳能最大化利用。
2.储能关键材料与安全应用
(1)储能材料:全固态电池兼具高安全性与高能量密度,是未来电化学储能的理想方案。实验室开展高镍三元正极、耐高压钴酸锂、硫化物固态电解质等材料的研发,进一步结合干法超薄膜技术堆叠硫化物全固态电池软包电芯,这种全固态软包电池可以避免燃烧、漏液和爆炸的风险,实现高比能电池的本征安全性。
(2)储能安全提升材料:针对新能源电池、储能系统和建筑保温等应用领域,实验室积开展硅、铝硅、氧化锆、石墨烯等高性能气凝胶合成制备和增强改性研究;设计高效一体化纯化改性以及连续化生产工艺,突破产品成本-性能瓶颈;提升气凝胶的透光性、隔热性能、机械性能、疏水性、和耐火性,制备高透应用、高温应用等系列阻隔防护材料。
(3)智慧电网:面对能源转型与电网智能化的迫切需求,智能光储微电网已成为提升新能源消纳能力、增强区域供电韧性的关键路径。实验室通过高精度预测优化发电与用电计划,利用储能与智能调度实现削峰填谷与峰谷套利,为工业园区提供需量控制服务,提升光伏本地消纳率,在充电站场景则通过有序充电有效降低运营成本。
未来城市(智能绿建)实验室主任为谭刚教授,主任助理为蒋腾耀、陆阳华。


