读懂环境适应性设计：不是让产品适应环境，是和环境一起生长

上个月跑了趟张家口的光伏基地，车开出去几十公里，漫山遍野的蓝板子对着太阳转。同行的总工蹲在一块板子旁边摸了十分钟，抬头跟我说，你看这块，三年了，跟新的差不多。旁边那批早一年铺的，已经裂了好多缝。差别在哪？不是用料差，是有没有做对环境适应性设计。 很多人听到这个词，第一反应就是防水防尘防摔。不对。那是基础防护，和真正的环境适应性设计，根本不是一回事。

别被名字骗了，环境适应性设计根本不是“适配”那么简单

最早我们说产品适应环境，就是实验室做个高低温测试，盐雾测试，过了就ok。可实际环境哪有这么死板。 西北戈壁，白天晒到60度，晚上降到零下十度，一天胀一次缩一次，你用再好的密封胶，三年也给你拽开缝。海边的风带盐，不是静静飘着，是带着沙天天打，你涂一层防腐，不到两年就磨穿了。 我那个做野外传感的发小，前几年踩过一个大坑。投了几百万做了一批河道监测传感器，实验室各项指标全过，装到长江口，不到八个月坏了快一半。拆开看，不是进水，也不是腐蚀。是长江口的藤壶，天天往传感器探头上面爬，把光学窗口堵死了。原来他们做设计的时候，只考虑了水质腐蚀，压根没考虑海洋生物附着这个动态变量。 高原光伏电站环境适应性设计实景图 现在学界对环境适应性设计的核心定义，其实就是产品能够跟随环境的动态变化调整自身状态，长期保持性能稳定。不是你设计一个固定状态硬扛环境，是你让产品自己会变，顺着环境变。这差着一层思路呢。

行业已经换赛道了，现在玩的都是“主动适应性”

原来的设计思路是“对抗”。环境温度高？我加厚隔热层。风沙大？我加钢板护着。结果就是重量涨，成本涨，碳排放涨，到头来人不划算。 现在的主动适应性，是借环境的力，顺着环境来设计。举个例子，浙大去年发的一篇仿生成果，就是模仿沙漠里的千岁兰，叶子表面有会随湿度变形的微结构。把这个结构做到光伏板表面，干燥大风的时候，结构收起来，减少风沙磨损；湿度高风沙小的时候，结构张开，增强散热发电效率。实测下来，光伏板的寿命能延长40%，年发电量还能涨15%左右。 仿生主动环境适应性光伏板微结构电镜图 说实话，看到这个结果的时候我真的挺惊讶。原来对抗环境这么多年，居然不如学植物那点小技巧管用。 还有更贴近日常的，现在万科在南方几个试点做的适应性住宅，墙体用的是会呼吸的改性石膏材料，环境湿度超过70%的时候，材料内部的孔隙会自动张开吸潮，湿度低于40%又会把水分排出来，整个房子的湿度一年四季都能稳定在45%-65%之间，不用天天开除湿机加湿器。我去年去广州增城的那个盘待了一下午，确实，哪怕是梅雨季刚过，也没那种墙上挂水的闷感，比我自己家开除湿机舒服多了。 不过话说回来，现在很多厂家都在蹭这个概念。把IP68防水就敢叫全环境适应性设计，把外墙加层保温就叫气候适应性设计，说白了就是换个包装卖高价，真东西没多少。对吧？

未来，环境适应性设计会变成行业的入场券

未来，环境适应性设计会变成行业的入场券 现在双碳目标卡得严，原来堆材料堆出来的防护，根本走不通。你做一块光伏板，为了扛风沙多铺两毫米钢板，一吨钢材多少碳排放？全产业链算下来，你这个光伏板发十年电都抵不上生产多排的碳，谁给你批项目？ 再说了，现在越来越多的项目要往极端环境走。深海的可燃冰开采，月球基地的科研站，西北戈壁的风电基地，青藏的输电线路，哪个不需要和极端环境长期共存？你产品寿命三年，人家的七年，维护成本差四倍，竞标的时候你拿什么赢？ 前阵子看中科院青藏高原研究所的一篇成果，他们做的科考用环境监测设备，用全周期环境适应性设计之后，在藏北无人区已经平稳运行五年了，原来的设备一年就要换一次，现在只要三年去维护一次就行，省了多少人力物力，这都是实打实的收益。 我上个月在上海的国际低碳展逛，看到一家做风电叶片的企业，展示他们的主动适应性叶片，叶片表面有上千个微型的气嘴，风速低的时候气嘴出气，在叶片表面形成气膜减阻，提高风能捕获；风速太高超过额定转速的时候，气嘴调整出气方向，给叶片减速，不用刹车系统硬磨，既提高了发电量，又延长了叶片寿命。算下来，一台三兆瓦的风机，一年能多发近20万度电，寿命还能延长五年，这赚的都是真金白银。 哦对，还有现在的新能源汽车，很多厂家已经开始做电池的环境适应性设计了，不是只靠温控系统硬拉温度，而是电池包的壳体材料能根据外界温度自动调整隔热性能，北方冬天不用一直给电池加热，能多跑小一百公里，这不就是用户能摸到的好处吗？ 很多人说，设计不就是好看好用就行，现在看来，早就不是了。未来的产品，从天上的卫星，到地上的房子，再到你手上戴的手环，都得跟着环境变。只会做静态设计的厂家，慢慢就被挤出去了。就像当年功能机换智能机，你跟不上思路，就得被淘汰。