行業寶典 |《2021石墨烯電采暖行業研究報告》正式發布

石墨烯產業化催生采暖新機遇。燃煤燃氣燃油取暖的方式，不僅在能源上造成浪費，對環境也帶來難以控制的影響。大氣污染嚴重、PM2.5、二氧化硫、一氧化碳等含量超標，給人體健康造成極大的危害，輕則引起呼吸道疾病，重則致癌。為此，各地政府相繼出臺了“煤改電”、“煤改氣”等政策，逐步禁止使用燃煤鍋爐和民用煤爐。綜合比較之下，電能作為清潔能源，電取暖替代燃煤取暖已逐漸成為共識。

　　石墨烯被譽為“新材料之王”，具備導電導熱快、穩定性好等特性。隨著國家“煤改電”政策推進，冬季取暖進入全新領域，石墨烯在電加熱方面的應用研究日益高漲。作為清潔取暖的創新升級方式—石墨烯電地暖因其健康環保、安全舒適、智能控制、無塵靜音和低運行費用等綜合優點受到高度重視，同時被國家列入《綠色建筑選用產品》之一，近年來已廣泛應用于各種行業及家裝的供暖系統。

石墨烯電采暖行業研究進展

石墨烯電熱膜介紹

　　國內采暖行業有望借助石墨烯技術的研發和創新，推動傳統采暖方式變革。石墨烯電采暖所用的電熱膜采用遠紅外制熱技術，通電后大量自由電子在電場下定向運動，激發材料中石墨烯晶格結構的不規則振動。這些晶格振動直接激發石墨烯的二維碳質平面結構持續高效的產生 5~15 μm（微米）的“生命之光”遠紅外波，將熱能向外傳遞。與傳統取暖方式相比，不僅加熱速度快（1min 內達到穩定工作溫度，而傳統取暖如油汀需要 20min 才能達到穩定溫度）；電熱輻射轉換效率高（電熱輻射轉換效率達 80% 以上）；可節能省電；而且石墨烯電熱膜是整個面加熱，溫度均勻分布；重要的是，石墨烯電熱膜與某些對人體有害輻射的取暖方式相比是安全的，石墨烯電熱膜的加熱方式主要靠輻射加熱，會產生遠紅外輻射，具有良好的醫療、理療作用。

　　目前石墨烯電熱膜加工工藝，通常有：黑膜：將石墨烯發熱膜直接成型在基材上，例如將石墨烯和成膜物質混合成漿料后，涂覆（噴涂、輥涂、絲網印刷等）在基材上，進行干燥成膜，這類膜一般為黑色或者灰黑色。白膜：采用化學氣相沉積生長出來的單層碳原子，透明的 CVD 法石墨烯電熱膜。石墨烯為原材料制備的發熱薄膜具有極好的電學穩定性，電熱輻射轉換效率高達 85% 以上，將傳統低效的對流式加熱升級為新型高效的紅外光波式加熱。相比傳統采暖方式，石墨烯加熱膜在節能、安全、穩定、環保性能方面更具備優勢，同時兼具多種產品形態，可廣泛應用于電采暖領域，是“煤改電”工程產品的有利競爭者。目前國內不少企業在石墨烯電采暖行業已取得巨大成效。

石墨烯電采暖應用主要集中在溫室大棚、恒溫養殖、建筑采暖等領域。

石墨烯電采暖優勢

　　石墨烯取暖系統更經久耐用、后期維護更加省心。傳統取暖系統產品的質保期一般都是2 年，而石墨烯采暖則將這一時限提高到 5 年。經權威機構檢測，石墨烯取暖產品通過了長達600 小時的加速老化試驗，相當于 50000 小時的實際檢測時長。石墨烯取暖系統長達 30-70 年的產品壽命，基本上達到了房屋建筑結構本身的使用年限。

石墨烯取暖系統有著更低的耗能，使其在取暖費用上有著不可比擬的優勢。據產品標明的功率理論推演得出，以一個采暖季來算，在 100 ㎡房間內，相同取暖環境下，分散供暖系統從熱效率、節能、建設成本、運行費用等方面都優于傳統的集中供暖系統。在各設備理論取暖費用中石墨烯電熱膜取暖運行費用低為 16.1 元 / ㎡、其次為空氣源熱泵 21.8 元 /㎡、燃氣掛爐 23.3 元 /㎡。

采用不同方法得到的石墨烯材料具有不同的性質，因而也要采取不同的方法制備成膜：濃度極低的分散液可以采用層層涂覆的方法；以 rGO 為導電材料的則需要先制備成 GO 膜再進行還原；對于物理法制備的石墨烯，由于本身具有很好的導電性，則可以直接制備成導電漿料涂覆在目標基底上......

來源：公眾號“ 石墨烯聯盟”

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