什麼叫石墨烯電發熱膜？

簡單的說，電熱膜就是一種通電後能發熱的薄膜。電熱膜主要有金屬基電熱膜、無機非金屬基電熱膜、高分子電熱膜三類，它是由電絕緣材料與封裝其内的發熱電阻材料組成的平面型發熱元件。其中無機非金屬基電熱膜主要有金屬絲電熱膜、碳纖維電熱膜、碳晶電熱膜、PTC陶瓷電熱膜、碳基油墨電熱膜以及最近比較火熱的石墨烯發熱膜。

石墨烯加熱膜采用二維原子晶體-石墨烯來發熱。石墨烯是一層密集的、包裹在蜂巢晶體點陣上的碳原子，厚度僅有0.34nm。石墨烯具有許多優異的特性，比如高的機械強度（楊氏模量高達1TPa）、良好的導電（電阻率僅10-6Ω.cm）、導熱性（導熱系數高達5300W/m.K）、高的飽和電流密度（可承受1-2億A/cm2的電流度）及大的比表面積（理論高達2630m2/g）。由石墨烯制成的加熱膜具有加熱快、散熱快，穩定性好等優點。

由石墨烯制成的加熱膜與傳統取暖方式相比，不僅加熱速度快（1min内達到穩定工作溫度，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），與傳統取暖方式相比可節能省電；而且石墨烯加熱膜是整個面加熱，溫度均勻分布；最重要的是，石墨烯加熱膜與某些對人體有害輻射的取暖方式相比是安全的，石墨烯加熱膜的加熱方式主要靠輻射加熱，會産生遠紅外輻射，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：

1、将石墨烯發熱膜直接成型在基材上，例如将石墨烯和成膜物質混合成漿料後，塗覆（噴塗、輥塗、絲網印刷等等）在基材上，進行幹燥成膜，這類膜一般為黑色或者灰黑色。

2、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。

無機非金屬基發熱膜對比

碳纖維發熱膜

性能：1、安全性差，易燃燒 2、内部纖維絲易折斷 3、溫度不均衡，難以控制，壓降明顯 4、不防水 5、不耐酸堿 6、耐蠕變性差

碳纖維，是一種含碳量在95%以上的纖維材料。它是由片狀石墨微晶等有機纖維沿纖維軸向方向堆砌而成，經碳化及石墨化處理而得到的微晶石墨材料。碳纖維發熱體的發熱基材是由聚丙稀腈和粘膠基碳纖維經特殊工藝複合而成。它的優點是質輕，柔軟，與人體貼合度較好。但是缺點也是很明顯，不耐折，易發生過熱而起火。

碳晶發熱膜

這種發熱膜最早興起于韓國，因其制備成本低，在國内較為火熱，但是其缺點也是顯著。

性能：1、易老化，熱效率衰減嚴重 2、碳素顆粒與粘合劑易脫層 3、釋放有害氣體 4、電壓擊穿漏電風險 5、壽命短

碳晶就是以碳素顆粒或短碳纖維為導電材料，加入粘合劑壓制而成的一種闆材。這種電熱膜自上市以來就備受争議已久。其耐用性也面臨考驗。碳晶顆粒的尺寸為納米級别，複合發熱膜在工作過程中，碳晶顆粒會發生遷移，這将導緻其發熱功率不穩赢，影響其使用效果和使用壽命。

CVD法石墨烯發熱膜

性能：1、柔性透明 2、成本本高、不耐彎折、容易受紫外線影響 3、不能連續化、大尺寸的進行生産。

通過化學氣相沉積生長出來的單層碳原子，其特征是透明，但是由于其特殊的制備工藝，對技術要求較高，因此成本較高。目前受技術限制，大尺寸、連續化生産發熱膜也無法實現，這也是很多研究學者主攻的方向。

石墨烯/高分子電熱複合膜

簡單來說就是石墨烯摻雜到高分子樹脂中，形成穩定的塗料，然後選擇特定的塗膜工藝，在基材上成膜。這種膜易于工業化連續生産且成本較低，可以用于電發熱地闆、發熱牆紙、發熱畫、地暖、發熱瓷磚等等。

由于石墨烯特殊的結構以及優異的導電性能，能夠與基體樹脂牢固的結合且發熱效果極佳，具有穩定的功率以及很長的使用壽命。

煤改電能給石墨烯電發熱膜帶來哪些機遇？

南方還是溫熱天氣的時候，北方已經即将步入寒冷的冬季。在炎熱的夏季不少小夥伴們紛紛表示我這條命是空調給的。在北方寒冷的季節，暖---必不可少。在過去，北方供暖主要靠燒煤，但對環境造成很大的污染。為了整治環境污染，最近國家環保部門也是非常的嚴格，不少企業小夥伴們表示環保差的太嚴了，沒活路了。在北方供暖方面，國家也出了新政。

　　一、支持方式

　　中央财政支持試點城市推進清潔方式取暖替代散煤燃燒取暖，并同步開展既有建築節能改造，鼓勵地方政府創新體制機制、完善政策措施，引導企業和社會加大資金投入，實現試點地區散燒煤供暖全部“銷号”和清潔替代，形成示範帶動效應。

　　試點示範期為三年，中央财政獎補資金标準根據城市規模分檔确定，直轄市每年安排10億元，省會城市每年安排7億元，地級城市每年安排5億元。

　　二、試點城市選擇

　　采取地方自願申報、競争性評審方式确定試點城市。申報試點的城市按三年滾動預算要求編制實施方案，并由省級财政、住房城鄉建設、環保、發展改革（能源）主管部門聯合向财政部、住房城鄉建設部、環保部、國家能源局（以下簡稱“四部門”）申報，具體申報指南見附件。四部門對申報城市進行資格審核，對通過資格審核的城市，将組織公開答辯，由專家進行現場評審，現場公布評審結果。

　　試點工作将重點支持京津冀及周邊地區大氣污染傳輸通道“2 26”城市，優先支持工作基礎好、資金落實到位、計劃目标明确、工作機制創新較為突出的城市。（注：重點城市：京津冀大氣污染傳輸通道包括北京市，天津市，河北省石家莊、唐山、廊坊、保定、滄州、衡水、邢台、邯鄲市，山西省太原、陽泉、長治、晉城市，山東省濟南、淄博、濟甯、德州、聊城、濱州、菏澤市，河南省鄭州、開封、安陽、鶴壁、新鄉、焦作、濮陽市，簡稱“2 26”城市。其他城市：陝西西安，山西太原，湖北，江蘇連雲港等。）

　　三、改造範圍和内容

　　試點城市應因地制宜，多措并舉，重點針對城區及城郊，積極帶動農村地區，從“熱源側”和“用戶側”兩方面實施清潔取暖改造，盡快形成“企業為主、政府推動、居民可承受”的清潔取暖模式，為其他地區提供可複制、可推廣的範本。一是加快熱源端清潔化改造，重點圍繞解決散煤燃燒問題，按照“集中為主，分散為輔”、“宜氣則氣，宜電則電”原則，推進燃煤供暖設施清潔化改造，推廣熱泵、燃氣鍋爐、電鍋爐、分散式電（燃氣）等取暖，因地制宜推廣地熱能、空氣熱能、太陽能、生物質能等可再生能源分布式、多能互補應用的新型取暖模式。二是推進用戶端建築能效提升，嚴格執行建築節能标準，實施既有建築節能改造，積極推動超低能耗建築建設，推進供熱計量收費。具體改造内容由試點城市自主确定。

各地煤改電政策以及市場規模如何？

北京：

《2017年農村地區冬季清潔取暖工作實施方案》

由市财政對取暖設備購置費用給予一次性補貼。其中500戶以下的村莊補貼1.2萬元，500戶(含)以上的村莊補貼2.4萬元，區财政可給予适當補貼。同時，執行農村地區村莊内住戶“煤改清潔能源”相關氣價、電價補貼政策。

《北京市電采暖低谷用電優惠辦法》

電采暖用戶每年從11月1日起至次年3月31日止享受低谷用電優惠;低谷優惠時段為晚23:00至次日早7:00。在低谷優惠時段内，不區分用電性質、供熱對象，一律按0.2元/千瓦時計費。

天津：

采暖設備購置及安裝補貼費用由财政100%承擔，室内暖氣管與暖氣片購置與安裝費用由農戶承擔。對實施“煤改電”的農村住戶，每個取暖季每戶補貼不超過2000元。區裡正在向市發改委争取享受峰谷電價。對于低保戶、五保戶，在享受以上政策補貼外，根據實際情況，一戶一議，再給予一定補貼。

河北：

《2017年農村清潔能源開發利用工程建設推進方案》

在電力保障、住宅保溫條件較好的農戶，擴大碳纖維電采暖、電采暖鍋爐、空氣源采暖使用規模，每戶補貼2700元。

山東：

《山東省煤炭消費減量替代工作方案》

電采暖客戶享有一定電價優惠政策，采暖季月用電量超出400度達到階梯電價第三檔的，繼續執行第二檔電價0.5969元/度，也就是每度電享受0.3元的優惠。

河南：

《關于我省電能替代工作實施方案(2017—2020年)》

政府确定的農村“煤改電”試點用戶，以及安裝節能電采暖設施的城鎮居民用戶，開展設備一次性補助和運行補貼;對實施電能替代的工商業用戶，以電能替代電量電費中征收的城市公用事業附加費為限給予支持。

新疆：

電采暖供熱電費優惠

烏魯木齊試點工程增加的電源配套(包括高壓專線、變壓器、低壓電線、配電盤、分戶計量裝置等)投資給予50元/㎡補貼;對試點示範電采暖項目減免城市基礎設施配套費，已征收的返還該費用;對實施電熱采暖的用戶電價給予優惠：高峰4個小時0.531元/kW·h、平段10個小時0.361元/kW·h、低谷10個小時0.279元/kW·h。

内蒙古：

《内蒙古電采暖低谷用電優惠辦法》

蓄能式電采暖設備、熱泵系統、電熱鍋爐、電熱膜、發熱電纜、普通電暖器等非低谷優惠時段0.44元/千瓦時，低谷優惠時段0.2元/千瓦時。

甘肅：

關于集中式電采暖(制冷)用電電價有關問題的通知

居民、企事業單位集中式電采暖(制冷)用電銷售電價，不滿1千伏，平段0.525，低谷0.268;滿1千伏，平段0.515，低谷0.2634。商業單位集中式電采暖(制冷)用電銷售電價，不滿1千伏平段0.8027，低谷0.4126;1千伏到10千伏平段0.7927，低谷0.4076;10千伏以上平段0.7827，低谷0.4026.(單位：元/千瓦時)

吉林：

吉林省人民政府辦公室關于印發吉林省電采暖試點工作方案的通知

單戶式居民客戶：已采用電鍋爐或電采暖取暖的居民客戶，電價仍按現行規定執行峰谷時段電價，峰時(8:00—21:00)電價為每千瓦時0.562元、谷時(21:00—次日8:00)電價為每千瓦時0.329元。

非居民客戶(含集中式居民電采暖客戶)：1千伏以下客戶用電每千瓦時0.5424元，1千伏及以上客戶用電每千瓦時0.5324元。

遼甯：

關于煤改電供暖項目到戶電價的通知

居民電供暖到戶電價為：谷段0.2798元/千瓦時;平段0.4898元/千瓦時;峰段0.6998元/千瓦時。

非居民電供暖到戶電價為：谷段0.3298元/千瓦時;平段0.5898元/千瓦時;峰段0.8498元/千瓦時。

2016年，京津冀“煤改”區域：北京有11個區;天津1個試點區;行政面積2萬多平方米;

2016年，京津冀“煤改”費用預算：天津武清區347300萬元;北京暫時沒有公開的數據，但保守估算不低于60億元;最高補貼69420元/戶;

2016年，京津冀“煤改”村戶：784村，>304498萬戶受益;

北京房山區：94個村，48309戶

2016年房山區實施煤改電工程75個村、39009戶，煤改氣工程19個村、9300戶，共涉及14個鄉鎮(街道)94個村48309戶。其中，市級下達任務煤改電59個村、煤改氣15個村，共計74個村。

北京通州區：140個村，48329戶

北京通州“煤改氣”試點兩個村1329戶百姓享受便捷，“煤改電”更是超額完成，惠及138個村4.7萬戶。其中，全區将空氣源熱泵作為電取暖改造的主推設備，安裝達到80%以上，約4萬台。

北京朝陽區：10億元，2.2萬戶

今年3月份已審批11個村(社區)的6499戶居民采暖進行煤改電改造。

朝陽區委副書記、區長王灏表示：三年來，朝陽區累計完成8800餘戶，2016年計劃投入10億元，對2.2萬戶燃煤戶實施改造。

北京平谷區：1.16億，41個村，1.5萬戶

平谷區2016年計劃對水峪村、小北關村、核桃窪村等共計14個村6750戶農村居民實施“煤改電”，工程新建配電變壓器124台，工程總投資1.16億元，計劃10月30日前全部完工。

按照2016年平谷區制定的全區清潔能源替代燃煤工作方案，計劃完成1.5萬戶居民清潔能源改造。其中，城區平房約1000戶煤改氣工程目前已完成過半;19個村“煤改電”外電網工程大部分已完工，22個村的“煤改氣”工程正在9月份開工。(目前已接近尾聲)

北京豐台區：21個街鄉鎮，2.6萬戶

截至10月底，豐台區已完成22000戶居民的煤改電工程。今年豐台區将對近2.6萬戶平房住戶實施煤改電工程，對5200戶平房戶實施棚戶區改造，拆除100萬平方米的涉煤違法建設，整治2000多家出租大院。全區将建立包括煤改電的外電網、戶内線、采暖設備保障、優質煤配送保障等覆蓋16個部門、21個街鄉鎮、22家企業的供暖運行維護體系，确保安全、高效供暖。

北京昌平區：4個鎮，18個村，近9000戶

北京市政府工作報告顯示：2016年煤改計劃中，有4個鎮，桃林村、東營村、西營村等19個村，煤改用戶8905戶。

10月，2016年昌平區農村地區“煤改電”工程已進入收尾階段，2016年冬天，昌平區興壽、崔村、南口、流村4個鎮18個村的近9000戶村民将用上幹淨安全的“電采暖”。截止10月前,區供電公司已累計完成了近200公裡10千伏線路改造、新架及更換近800公裡0.4千伏低壓線路、以及260公裡的接戶線改造，新裝及更換154台變壓器。

北京順義區：2.4億，29個村，14466戶

順義區2016年農村煤改電工程獲區發展改革委批複。工程總投資估算為13902.92萬元，将對順義區河東十二個行政村和河西十個行政村，共7418戶農村居民進行改造。通過配套的電力設施改造，改造居民的用電容量由每戶2千瓦提高到每戶9千瓦。

北京市順義區2016年新農村建設工程-農村住戶取暖煤改電-空氣源熱泵機蓄能式電暖氣設備供貨及安裝入圍項目招标公告(第二次招标)顯示：北京市順義區8個鄉鎮29個村在此次招标範圍之内。

北京懷柔區：31個村，>1.04萬戶

2016年，根據北京煤改電的整體進度，懷柔區煤改電範圍将大幅度擴大。以平原地區為重點，涉及28個村、1.04萬餘戶農民，同時加大對空氣源熱泵等産品的補貼力度，引導農村住戶選購節能産品。

懷柔區繼續加大改造範圍，在3個村、440戶農村家庭實施煤改氣工程，29個村實施煤改電工程。目前，供電網改造已基本完成，農戶所需電采暖設備采購和家中内部線路改造正在進行中，天然氣管道入戶工程也在實施中，預計10月底全部竣工。

北京大興區：154個村，37950戶

2015年底，大興累計完成農村地區煤改電1.4萬戶，涉及9鎮67村。2016年計劃9個鎮、3個街道、147村、7個社區、4.35萬戶居民實行煤改電。

大興區2016年外線改造涉及154個村，目前已完成“煤改電”37950戶。為确保供暖季農戶正常使用采暖設備，20家空氣源熱泵供應企業、9家蓄能式電暖器供應企業、7家監理企業成立了339人的應急維修隊伍，同時儲備空氣源熱泵1114台、蓄能式電暖器639台作為應急備用。

北京海澱區：26個村，10個街道，1.2萬戶

今年，北京海澱區完成四環路内平房區6000戶和北部地區19個村，約1.2萬戶農民的煤改電清潔能源改造。涉及到四環内10個街道和五環外3個鎮26個村，其中上莊鎮西閘村是全市首個完成的村莊。

天津武清區：22個鎮街、353個村、約10.9萬戶

截至2016年底，已有約3.2萬戶完成煤改電。2017年目前已新安裝3.6萬台空氣源熱泵。按照計劃，到今年10月底，全區10.9萬農戶冬季取暖将全部采用煤改電，區政府将補貼建設資金34.77億元，每年運行補貼2.39億元。

石墨烯電發熱膜熱度如何？

7月24日,在京舉辦的“石墨烯标準和專利研讨會”上，由中國石墨烯産業技術創新戰略聯盟起草制定的首個用于建築供熱的石墨烯材料産品标準《石墨烯材料印刷油墨制紅外輻射電熱膜》正式發布。在業内看來，這一标準的發布将推動石墨烯材料在電采暖領域的健康應用發展。

我國是石墨烯研究和應用開發最為活躍的國家之一，但在石墨烯标準化方面發展較晚，直到2013年由中國石墨烯産業技術創新戰略聯盟确定建立石墨烯聯盟标準。随着石墨烯産業化進程加快，标準化工作的重要性和緊迫性越來越突出。石墨烯材料電采暖産品以其優良的紅外輻射功能、低衰減及節能和環保等優點，在電采暖市場上得到了廣泛應用，由此，由聯盟代表行業制定的相關标準提上了日程。

研讨會上，中國石墨烯産業技術創新戰略聯盟标準專家，對聯盟第1号标準《石墨烯材料的術語、定義及代号》進行了現場解讀和石墨烯專利及熱點技術研讨。

中國石墨烯産業技術創新戰略聯盟标委會副秘書長尹立軍表示，作為聯盟第2号團體标準——《石墨烯材料印刷油墨制紅外輻射電熱膜》标準，也是聯盟石墨烯應用領域的第一個産品标準，主要應用在建工領域建築物供熱，該标準的發布對于石墨烯材料采暖産品進入電能替代産業具有裡程碑式的意義。

據悉，該标準主要依據标準JG/T286《低溫輻射電熱膜》，由中國石墨烯産業技術創新戰略聯盟、康居認證中心等10餘家機構和企業聯合制定。電熱膜是通電後能夠發熱的一種薄膜，由絕緣材料與封裝的發熱電阻材料組成的平面型發熱元件。該标準中規定的電熱膜是使用石墨烯材料印刷油墨作為發熱電阻材料。

該标準規定了石墨烯材料印刷油墨紅外輻射電熱膜的術語和定義、分類和标記、要求、試驗方法、檢驗規則、标志、包裝、使用說明書、運輸及貯存等内容。此标準适用于建築供熱用，其他行業的電熱采暖用電熱膜也可參照使用。

小編建議電發熱膜相關企業趁此機會要加強在清潔供暖、電能替代領域的市場推廣，進一步拓寬應用領域；長期積累産品運行數據，為品牌宣傳打好基礎。

全面推進電能替代行業發展，提高清潔能源占終端能源消費比重，對落實國家能源戰略、促進能源清潔化發展意義重大。使用石墨烯材料電供暖是供暖方式之一，具有清潔便利、節能減排等社會效益。

石墨烯電地暖在南方作為集中供暖方式，适合麼？且看以下在北方的案例分析。

▲ 暖中封裝石墨烯電熱膜房屋供暖系統溫度示意圖

節 能 效 果

☆ 暖中封裝石墨烯電熱膜房屋供暖系統的傳熱方式比對流方式加熱室内空間可降低熱損耗，提高熱效率。

☆ 對流傳熱導緻室内空間上部溫度高而下部溫度低。與此相反，暖中封裝石墨烯電熱膜房屋供暖系統是下部溫度高而頂部溫度低，因此減少了人體高度以上空間的無效熱供給。

☆ 暖中封裝石墨烯電熱膜房屋供暖系統給人以足暖頭涼的感覺，這種感覺與對流傳熱形成的頭熱腳涼的感覺相比，人體的舒适感受度會低1℃～3℃。因此，暖中封裝石墨烯電熱膜房屋供暖系統采暖室内16℃即可達到對流采暖18℃的人體舒适度效果。有關技術資料顯示，如室内溫度降低1℃，可節能近10％。

☆ 暖中封裝石墨烯電熱膜房屋供暖系統具有自動、智能調溫功能，能很方便的根據人的感覺和行為控制室溫，行為節能效果更加顯著。

☆ 由于地面本身是熱輻射面，因此減少了圍護結構近五分之一的冷面吸熱耗能。更進一步實現節能。

Ps：暖中封裝石墨烯電熱膜房屋供暖系統應用領域包括民用建築，公共建築：如住宅小區、公寓、别墅、職工宿舍、教育建築、醫療建築、辦公建築、文化建築、商業建築、體育建築、司法建築、交通建築、綜合建築等。

石墨烯電采暖圈

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