本实用新型提供一种换热装置及液态空气储能系统。换热装置包括至少两个换热装置本体，在其中一个换热装置本体的顶端的两侧分别设置有热流体进口和冷流体出口，在换热装置本体的底端的两侧分别设置有冷流体进口和热流体出口，在另外一个换热装置本体的顶端的两侧分别设置有冷流体进口和热流体出口，在换热装置本体的底端的两侧分别设置有热流体进口和冷流体出口；恒温装置，恒温装置设置在换热装置本体的两端。该换热装置可以维持正常工作时建立的温度梯度，避免能源的浪费。降低了换热装置本体的轴向导热温差，减缓了换热装置本体的轴向导热，另一方面降低了大温跨换热装置本体的制造成本。可以削弱交替启动过程的非稳态效应。