摘要：窗户的能量损失相当于近 1 吉吨的 CO2 全球每年的排放量 — 与航空业的总排放量大致相同。这种低效窗户的薄弱环节正在加剧我们的全球能源使用危机，对气候的影响越来越大。
从城市建设趋势到美学吸引力以及室内自然光的诸多好处，窗户在建筑物的墙壁空间中占据的比例比以往任何时候都大。这种全球建筑现象不会消失。
但这个新方程式中存在一个明显的问题：当今大多数窗户的效率都非常低下，导致建筑能耗飙升。
窗户的能量损失相当于近 1 吉吨的 CO2 全球每年的排放量 — 与航空业的总排放量大致相同。这种低效窗户的薄弱环节正在加剧我们的全球能源使用危机，对气候的影响越来越大。
为了在全球范围内大幅降低建筑物的能源和碳足迹，必须将高效窗户的创新推向新的高度。但迄今为止，窗户一直是一种被严重低估的气候技术。
让我们来看看为什么 Windows 是一种为创业创新和风险投资 （VC） 投资做好准备的技术，以推动市场牵引力，进而大幅减少全球温室气体排放。
对于初创公司和风险投资人来说，窗户技术创新为气候行动和经济增长带来了突破性的潜力。
虽然窗户一直是建筑物结构中不可或缺的一部分，但近年来，这些看似无处不在的组件在建筑设计中变得越来越重要，尤其是随着建筑中门窗墙比越来越大的趋势。在现代商业建筑中，窗墙比通常高达 75%。
从市场规模来看，全球建筑玻璃（用于制造窗户）的市场价值目前超过 1000 亿美元。随着全球建筑存量（建筑物总数）到 2050 年翻一番，预计 2020 年至 2050 年美国的商业建筑面积将增长 33%，预计这一数字将大幅增长。此外，预计到 2050 年，全球现有建筑存量的一半以上将保持不变。
在新建和现有建筑的改造之间，窗户在美国和全球都是一个重要的市场。
从气候影响的角度来看，窗户占建筑物能源使用量的近 10%（图 1），其中大部分可归因于通过这些薄弱环节损失的加热和冷却能量。在许多方面，窗户是当前建筑效率的致命弱点。这部分是由于单层玻璃窗的隔热效果不佳，目前全球大多数建筑物都使用这种窗户。
在美国，低辐射率双层玻璃窗拥有重要的市场，通过窗户的热量损失每年损失约 400 亿美元，占建筑行业排放量的近 13%。
在欧洲，如果到 2030 年将所有窗户都替换为市售的高性能玻璃，每年将节省超过 3 艾焦耳的能源，相当于德国总能源消耗的三分之一，以及 9400 万吨 CO2 排放.
在全球范围内，具有高性能窗户的节能建筑围护结构可以减少直接的 CO2 到 2050 年，建筑物的排放量将减少 5.25 亿吨，如果考虑到节电造成的排放量，则排放量会更高。这个数量超过了 日本的 CO2 排放 今天。
从动态玻璃到下一代真空隔热，初创公司和创新者正在多个有前途的领域推进窗户技术。以下是我们现在最感兴趣的几个关键领域。
动态玻璃技术主动调节太阳能控制特性的动态玻璃技术在高窗墙比的大型商业建筑中特别有效。与典型的低辐射率窗户相比，这些技术可以减少 20% 以上的冷却能源使用（取决于建筑物的朝向、当地气候和其他因素）。电致变色、热致变色和光致变色技术属于这一类。然而，在这三者中，电致变色窗在商业部署方面走得最远。确保透明度、更快的开关速度、最低的安装复杂性和更低的成本将是更广泛采用电致变色窗技术的关键。
这方面的一个例子是初创公司 Furcifer Inc.，该公司正在开发具有成本效益的电致变色薄膜，将传统的建筑和汽车玻璃制成智能玻璃。本着这种精神，软银向可着色窗口初创公司 View 投资了 11 亿美元。SAGE Electrochromics 于 2012 年被工业巨头 Saint-Gobain 收购。Halio 电致变色玻璃开发商 Kinestral Technologies 完成了 1 亿美元的 D 轮融资。去年，Miru Smart Technologies（前身为 Click Materials）与 Cardinal Glass 签署了一项重大协议。气凝胶玻璃技术
气凝胶材料提供高水平的绝缘和高透明度，使其适用于窗户应用。这些材料有可能将建筑物的供暖和制冷能源使用量减少多达 25%（取决于气凝胶材料的厚度、当地气候等）。正在开发薄气凝胶薄膜，以满足大型建筑的改造市场，以显著提高现有窗户的隔热性能并减少排放足迹。该领域的参与者正在开发新的制造工艺和原材料，以显著降低气凝胶的制造成本，同时确保卓越的透明度、可忽略不计的雾度和高绝缘性能。致力于基于气凝胶的窗口和薄膜的初创公司包括 Aeroshield、iFeather 和 Spectral Materials。新一代真空绝热
在另一类窗户技术中，真空绝热也出现了快速创新，初创公司正在朝着新的经济高效、高性能的真空绝热玻璃迈进，这种玻璃经久耐用且制造复杂性较低。Low-e 涂层
久经考验的低辐射率 （low-e） 涂层可限制窗户的热量增加或损失，仍然是窗户创新的重要技术。初创公司现在正在开发替代方法来生产低辐射涂料，以改善红外热反射，同时成本也低于当今市场上的传统低辐射涂料。例如，3E Nano Inc. （我们首届 Third Derivative 队列的成员）正在与合作伙伴合作开发一种涂层，该涂层可应用于玻璃和聚合物基材，以在夏季反射太阳的热量，或在冬季防止室内热量逸出。
从现在到 2050 年，估计需要 3.7 万亿美元投资于节能建筑围护结构，才能将升温控制在 2°C 以下，而 VC 将在其中发挥关键作用。
随着越来越多的 VC 进入 Windows 领域，在评估初创公司及其技术时牢记几个关键标准非常重要：
采用高性能窗户主要是由建筑规范而不是节能驱动的，并且较长的投资回收期通常会导致采用满足最低规范要求的产品。在考虑先进的窗户技术时，投资者可以认为 3 到 5 年的典型投资回收期是市场可以接受的。然而，在某些情况下，如果该技术带来额外的好处（例如避免遮阳系统的成本、减少眩光或提高居住者的舒适度和生产力），则更长的投资回收期可能是可以接受的。窗户制造相对整合且资本密集，涉及复杂的供应和销售渠道。因此，新进入者要大规模成为窗户制造商是具有挑战性的。相反，投资者应该寻找可以轻松整合到现有制造商的产品或工艺中的技术，例如高性能涂料或薄膜。在改造市场中，建筑业主和房主无需外部安装人工即可直接使用薄膜或附件的能力可以减轻成本负担并显著提高这些技术的采用率。对于出售给在销售前管理总装的窗户制造商的产品，重要的是，对制造商来说，应用任何薄膜或涂层的作都很简单。这样，不需要在窗户或制造重新设计方面进行大量投资，并且涂层可以适应各种窗户类型和尺寸。这将确保窗户制造商更快地采用，并使初创公司能够更快地实现规模经济，最终降低成本并提高客户采用率。遵循这种方法可以让初创公司获得窗户制造商的品牌、客户、分销渠道、保修等。窗户无处不在，但它们仍然是建筑效率的薄弱环节，贡献了近十亿吨的全球 CO2 每年排放。
凭借如此变革性的减排潜力，窗户应该被视为一项突破性的“气候技术”，但它们往往被忽视。
有鉴于此，窗户是一项关键技术，需要立即进行初创公司创新和大量资本投资，以避免全球变暖的最坏影响。
虽然许多利益相关者对于推动窗户技术市场的发展至关重要，但初创公司和投资者的合作和快速行动可能是将窗户推向这一新领域并大幅减少建筑物碳足迹的决定性因素。
来源：陈讲运清洁能源
