糖心vlog：暖中科技丨南方取暖不再靠抖，石墨烯电地暖助力集中供暖

什么叫石墨烯电发热膜？

简单的说，电热膜就是一种通电后能发热的薄膜。电热膜主要有金属基电热膜、无机非金属基电热膜、高分子电热膜三类，它是由电绝缘材料与封装其内的发热电阻材料组成的平面型发热元件。其中无机非金属基电热膜主要有金属丝电热膜、碳纤维电热膜、碳晶电热膜、PTC陶瓷电热膜、碳基油墨电热膜以及最近比较火热的石墨烯发热膜。

石墨烯加热膜采用二维原子晶体-石墨烯来发热。石墨烯是一层密集的、包裹在蜂巢晶体点阵上的碳原子，厚度仅有0.34nm。石墨烯具有许多优异的特性，比如高的机械强度（杨氏模量高达1TPa）、良好的导电（电阻率仅10-6Ω.cm）、导热性（导热系数高达5300W/m.K）、高的饱和电流密度（可承受1-2亿A/cm2的电流度）及大的比表面积（理论高达2630m2/g）。由石墨烯制成的加热膜具有加热快、散热快，稳定性好等优点。

由石墨烯制成的加热膜与传统取暖方式相比，不仅加热速度快（1min内达到稳定工作温度，而传统取暖如油汀需要20min才能达到稳定温度）；电热辐射转换效率高（电热辐射转换效率达80%以上），与传统取暖方式相比可节能省电；而且石墨烯加热膜是整个面加热，温度均匀分布；最重要的是，石墨烯加热膜与某些对人体有害辐射的取暖方式相比是安全的，石墨烯加热膜的加热方式主要靠辐射加热，会产生远红外辐射，具有良好的医疗、理疗作用。

目前石墨烯电热膜加工工艺，通常有：

1、将石墨烯发热膜直接成型在基材上，例如将石墨烯和成膜物质混合成浆料后，涂覆（喷涂、辊涂、丝网印刷等等）在基材上，进行干燥成膜，这类膜一般为黑色或者灰黑色。

2、采用化学气相沉积生长出来的单层碳原子，透明的CVD法石墨烯电热膜。

无机非金属基发热膜对比

碳纤维发热膜

性能：1、安全性差，易燃烧 2、内部纤维丝易折断 3、温度不均衡，难以控制，压降明显 4、不防水 5、不耐酸碱 6、耐蠕变性差

碳纤维，是一种含碳量在95%以上的纤维材料。它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成，经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。碳纤维发热体的发热基材是由聚丙稀腈和粘胶基碳纤维经特殊工艺复合而成。它的优点是质轻，柔软，与人体贴合度较好。但是缺点也是很明显，不耐折，易发生过热而起火。

碳晶发热膜

这种发热膜最早兴起于韩国，因其制备成本低，在国内较为火热，但是其缺点也是显著。

性能：1、易老化，热效率衰减严重 2、碳素颗粒与粘合剂易脱层 3、释放有害气体 4、电压击穿漏电风险 5、寿命短

碳晶就是以碳素颗粒或短碳纤维为导电材料，加入粘合剂压制而成的一种板材。这种电热膜自上市以来就备受争议已久。其耐用性也面临考验。碳晶颗粒的尺寸为纳米级别，复合发热膜在工作过程中，碳晶颗粒会发生迁移，这将导致其发热功率不稳赢，影响其使用效果和使用寿命。

CVD法石墨烯发热膜

性能：1、柔性透明 2、成本本高、不耐弯折、容易受紫外线影响 3、不能连续化、大尺寸的进行生产。

通过化学气相沉积生长出来的单层碳原子，其特征是透明，但是由于其特殊的制备工艺，对技术要求较高，因此成本较高。目前受技术限制，大尺寸、连续化生产发热膜也无法实现，这也是很多研究学者主攻的方向。

石墨烯/高分子电热复合膜

简单来说就是石墨烯掺杂到高分子树脂中，形成稳定的涂料，然后选择特定的涂膜工艺，在基材上成膜。这种膜易于工业化连续生产且成本较低，可以用于电发热地板、发热墙纸、发热画、地暖、发热瓷砖等等。

由于石墨烯特殊的结构以及优异的导电性能，能够与基体树脂牢固的结合且发热效果极佳，具有稳定的功率以及很长的使用寿命。

煤改电能给石墨烯电发热膜带来哪些机遇？

南方还是温热天气的时候，北方已经即将步入寒冷的冬季。在炎热的夏季不少小伙伴们纷纷表示我这条命是空调给的。在北方寒冷的季节，暖---必不可少。在过去，北方供暖主要靠烧煤，但对环境造成很大的污染。为了整治环境污染，最近国家环保部门也是非常的严格，不少企业小伙伴们表示环保差的太严了，没活路了。在北方供暖方面，国家也出了新政。

　　一、支持方式

　　中央财政支持试点城市推进清洁方式取暖替代散煤燃烧取暖，并同步开展既有建筑节能改造，鼓励地方政府创新体制机制、完善政策措施，引导企业和社会加大资金投入，实现试点地区散烧煤供暖全部“销号”和清洁替代，形成示范带动效应。

　　试点示范期为三年，中央财政奖补资金标准根据城市规模分档确定，直辖市每年安排10亿元，省会城市每年安排7亿元，地级城市每年安排5亿元。

　　二、试点城市选择

　　采取地方自愿申报、竞争性评审方式确定试点城市。申报试点的城市按三年滚动预算要求编制实施方案，并由省级财政、住房城乡建设、环保、发展改革（能源）主管部门联合向财政部、住房城乡建设部、环保部、国家能源局（以下简称“四部门”）申报，具体申报指南见附件。四部门对申报城市进行资格审核，对通过资格审核的城市，将组织公开答辩，由专家进行现场评审，现场公布评审结果。

　　试点工作将重点支持京津冀及周边地区大气污染传输通道“2+26”城市，优先支持工作基础好、资金落实到位、计划目标明确、工作机制创新较为突出的城市。（注：重点城市：京津冀大气污染传输通道包括北京市，天津市，河北省石家庄、唐山、廊坊、保定、沧州、衡水、邢台、邯郸市，山西省太原、阳泉、长治、晋城市，山东省济南、淄博、济宁、德州、聊城、滨州、菏泽市，河南省郑州、开封、安阳、鹤壁、新乡、焦作、濮阳市，简称“2+26”城市。其他城市：陕西西安，山西太原，湖北，江苏连云港等。）

　　三、改造范围和内容

　　试点城市应因地制宜，多措并举，重点针对城区及城郊，积极带动农村地区，从“热源侧”和“用户侧”两方面实施清洁取暖改造，尽快形成“企业为主、政府推动、居民可承受”的清洁取暖模式，为其他地区提供可复制、可推广的范本。一是加快热源端清洁化改造，重点围绕解决散煤燃烧问题，按照“集中为主，分散为辅”、“宜气则气，宜电则电”原则，推进燃煤供暖设施清洁化改造，推广热泵、燃气锅炉、电锅炉、分散式电（燃气）等取暖，因地制宜推广地热能、空气热能、太阳能、生物质能等可再生能源分布式、多能互补应用的新型取暖模式。二是推进用户端建筑能效提升，严格执行建筑节能标准，实施既有建筑节能改造，积极推动超低能耗建筑建设，推进供热计量收费。具体改造内容由试点城市自主确定。

各地煤改电政策以及市场规模如何？

北京：

《2017年农村地区冬季清洁取暖工作实施方案》

由市财政对取暖设备购置费用给予一次性补贴。其中500户以下的村庄补贴1.2万元，500户(含)以上的村庄补贴2.4万元，区财政可给予适当补贴。同时，执行农村地区村庄内住户“煤改清洁能源”相关气价、电价补贴政策。

《北京市电采暖低谷用电优惠办法》

电采暖用户每年从11月1日起至次年3月31日止享受低谷用电优惠;低谷优惠时段为晚23:00至次日早7:00。在低谷优惠时段内，不区分用电性质、供热对象，一律按0.2元/千瓦时计费。

天津：

采暖设备购置及安装补贴费用由财政100%承担，室内暖气管与暖气片购置与安装费用由农户承担。对实施“煤改电”的农村住户，每个取暖季每户补贴不超过2000元。区里正在向市发改委争取享受峰谷电价。对于低保户、五保户，在享受以上政策补贴外，根据实际情况，一户一议，再给予一定补贴。

河北：

《2017年农村清洁能源开发利用工程建设推进方案》

在电力保障、住宅保温条件较好的农户，扩大碳纤维电采暖、电采暖锅炉、空气源采暖使用规模，每户补贴2700元。

山东：

《山东省煤炭消费减量替代工作方案》

电采暖客户享有一定电价优惠政策，采暖季月用电量超出400度达到阶梯电价第三档的，继续执行第二档电价0.5969元/度，也就是每度电享受0.3元的优惠糖心vlog在线观看。

河南：

《关于我省电能替代工作实施方案(2017—2020年)》

政府确定的农村“煤改电”试点用户，以及安装节能电采暖设施的城镇居民用户，开展设备一次性补助和运行补贴;对实施电能替代的工商业用户，以电能替代电量电费中征收的城市公用事业附加费为限给予支持。

新疆：

电采暖供热电费优惠

乌鲁木齐试点工程增加的电源配套(包括高压专线、变压器、低压电线、配电盘、分户计量装置等)投资给予50元/㎡补贴;对试点示范电采暖项目减免城市基础设施配套费，已征收的返还该费用;对实施电热采暖的用户电价给予优惠：高峰4个小时0.531元/kW·h、平段10个小时0.361元/kW·h、低谷10个小时0.279元/kW·h。

内蒙古：

《内蒙古电采暖低谷用电优惠办法》

蓄能式电采暖设备、热泵系统、电热锅炉、电热膜、发热电缆、普通电暖器等非低谷优惠时段0.44元/千瓦时，低谷优惠时段0.2元/千瓦时。

甘肃：

关于集中式电采暖(制冷)用电电价有关问题的通知

居民、企事业单位集中式电采暖(制冷)用电销售电价，不满1千伏，平段0.525，低谷0.268;满1千伏，平段0.515，低谷0.2634。商业单位集中式电采暖(制冷)用电销售电价，不满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.(单位：元/千瓦时)

吉林：

吉林省人民政府办公室关于印发吉林省电采暖试点工作方案的通知

单户式居民客户：已采用电锅炉或电采暖取暖的居民客户，电价仍按现行规定执行峰谷时段电价，峰时(8:00—21:00)电价为每千瓦时0.562元、谷时(21:00—次日8:00)电价为每千瓦时0.329元。

非居民客户(含集中式居民电采暖客户)：1千伏以下客户用电每千瓦时0.5424元，1千伏及以上客户用电每千瓦时0.5324元。

辽宁：

关于煤改电供暖项目到户电价的通知

居民电供暖到户电价为：谷段0.2798元/千瓦时;平段0.4898元/千瓦时;峰段0.6998元/千瓦时。

非居民电供暖到户电价为：谷段0.3298元/千瓦时;平段0.5898元/千瓦时;峰段0.8498元/千瓦时。

2016年，京津冀“煤改”区域：北京有11个区;天津1个试点区;行政面积2万多平方米;

2016年，京津冀“煤改”费用预算：天津武清区347300万元;北京暂时没有公开的数据，但保守估算不低于60亿元;最高补贴69420元/户;

2016年，京津冀“煤改”村户：784村，>304498万户受益;

北京房山区：94个村，48309户

2016年房山区实施煤改电工程75个村、39009户，煤改气工程19个村、9300户，共涉及14个乡镇(街道)94个村48309户。其中，市级下达任务煤改电59个村、煤改气15个村，共计74个村。

北京通州区：140个村，48329户

北京通州“煤改气”试点两个村1329户百姓享受便捷，“煤改电”更是超额完成，惠及138个村4.7万户。其中，全区将空气源热泵作为电取暖改造的主推设备，安装达到80%以上，约4万台。

北京朝阳区：10亿元，2.2万户

今年3月份已审批11个村(社区)的6499户居民采暖进行煤改电改造。

朝阳区委副书记、区长王灏表示：三年来，朝阳区累计完成8800余户，2016年计划投入10亿元，对2.2万户燃煤户实施改造。

北京平谷区：1.16亿，41个村，1.5万户

平谷区2016年计划对水峪村、小北关村、核桃洼村等共计14个村6750户农村居民实施“煤改电”，工程新建配电变压器124台，工程总投资1.16亿元，计划10月30日前全部完工。

按照2016年平谷区制定的全区清洁能源替代燃煤工作方案，计划完成1.5万户居民清洁能源改造。其中，城区平房约1000户煤改气工程目前已完成过半;19个村“煤改电”外电网工程大部分已完工，22个村的“煤改气”工程正在9月份开工。(目前已接近尾声)

北京丰台区：21个街乡镇，2.6万户

截至10月底，丰台区已完成22000户居民的煤改电工程。今年丰台区将对近2.6万户平房住户实施煤改电工程，对5200户平房户实施棚户区改造，拆除100万平方米的涉煤违法建设，整治2000多家出租大院。全区将建立包括煤改电的外电网、户内线、采暖设备保障、优质煤配送保障等覆盖16个部门、21个街乡镇、22家企业的供暖运行维护体系，确保安全、高效供暖。

北京昌平区：4个镇，18个村，近9000户

北京市政府工作报告显示：2016年煤改计划中，有4个镇，桃林村、东营村、西营村等19个村，煤改用户8905户。

10月，2016年昌平区农村地区“煤改电”工程已进入收尾阶段，2016年冬天，昌平区兴寿、崔村、南口、流村4个镇18个村的近9000户村民将用上干净安全的“电采暖”。截止10月前,区供电公司已累计完成了近200公里10千伏线路改造、新架及更换近800公里0.4千伏低压线路、以及260公里的接户线改造，新装及更换154台变压器。

北京顺义区：2.4亿，29个村，14466户

顺义区2016年农村煤改电工程获区发展改革委批复。工程总投资估算为13902.92万元，将对顺义区河东十二个行政村和河西十个行政村，共7418户农村居民进行改造。通过配套的电力设施改造，改造居民的用电容量由每户2千瓦提高到每户9千瓦。

北京市顺义区2016年新农村建设工程-农村住户取暖煤改电-空气源热泵机蓄能式电暖气设备供货及安装入围项目招标公告(第二次招标)显示：北京市顺义区8个乡镇29个村在此次招标范围之内。糖心vlog入口

北京怀柔区：31个村，>1.04万户

2016年，根据北京煤改电的整体进度，怀柔区煤改电范围将大幅度扩大。以平原地区为重点，涉及28个村、1.04万余户农民，同时加大对空气源热泵等产品的补贴力度，引导农村住户选购节能产品。

怀柔区继续加大改造范围，在3个村、440户农村家庭实施煤改气工程，29个村实施煤改电工程。目前，供电网改造已基本完成，农户所需电采暖设备采购和家中内部线路改造正在进行中，天然气管道入户工程也在实施中，预计10月底全部竣工。

北京大兴区：154个村，37950户

2015年底，大兴累计完成农村地区煤改电1.4万户，涉及9镇67村。2016年计划9个镇、3个街道、147村、7个社区、4.35万户居民实行煤改电。

大兴区2016年外线改造涉及154个村，目前已完成“煤改电”37950户。为确保供暖季农户正常使用采暖设备，20家空气源热泵供应企业、9家蓄能式电暖器供应企业、7家监理企业成立了339人的应急维修队伍，同时储备空气源热泵1114台、蓄能式电暖器639台作为应急备用。

北京海淀区：26个村，10个街道，1.2万户

今年，北京海淀区完成四环路内平房区6000户和北部地区19个村，约1.2万户农民的煤改电清洁能源改造。涉及到四环内10个街道和五环外3个镇26个村，其中上庄镇西闸村是全市首个完成的村庄。

天津武清区：22个镇街、353个村、约10.9万户

截至2016年底，已有约3.2万户完成煤改电。2017年目前已新安装3.6万台空气源热泵。按照计划，到今年10月底，全区10.9万农户冬季取暖将全部采用煤改电，区政府将补贴建设资金34.77亿元，每年运行补贴2.39亿元。

石墨烯电发热膜热度如何？

7月24日,在京举办的“石墨烯标准和专利研讨会”上，由中国石墨烯产业技术创新战略联盟起草制定的首个用于建筑供热的石墨烯材料产品标准《石墨烯材料印刷油墨制红外辐射电热膜》正式发布。在业内看来，这一标准的发布将推动石墨烯材料在电采暖领域的健康应用发展。

我国是石墨烯研究和应用开发最为活跃的国家之一，但在石墨烯标准化方面发展较晚，直到2013年由中国石墨烯产业技术创新战略联盟确定建立石墨烯联盟标准。随着石墨烯产业化进程加快，标准化工作的重要性和紧迫性越来越突出。石墨烯材料电采暖产品以其优良的红外辐射功能、低衰减及节能和环保等优点，在电采暖市场上得到了广泛应用，由此，由联盟代表行业制定的相关标准提上了日程。

研讨会上，中国石墨烯产业技术创新战略联盟标准专家，对联盟第1号标准《石墨烯材料的术语、定义及代号》进行了现场解读和石墨烯专利及热点技术研讨。

中国石墨烯产业技术创新战略联盟标委会副秘书长尹立军表示，作为联盟第2号团体标准——《石墨烯材料印刷油墨制红外辐射电热膜》标准，也是联盟石墨烯应用领域的第一个产品标准，主要应用在建工领域建筑物供热，该标准的发布对于石墨烯材料采暖产品进入电能替代产业具有里程碑式的意义。

据悉，该标准主要依据标准JG/T286《低温辐射电热膜》，由中国石墨烯产业技术创新战略联盟、康居认证中心等10余家机构和企业联合制定。电热膜是通电后能够发热的一种薄膜，由绝缘材料与封装的发热电阻材料组成的平面型发热元件。该标准中规定的电热膜是使用石墨烯材料印刷油墨作为发热电阻材料。

该标准规定了石墨烯材料印刷油墨红外辐射电热膜的术语和定义、分类和标记、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、使用说明书、运输及贮存等内容。此标准适用于建筑供热用，其他行业的电热采暖用电热膜也可参照使用。

小编建议电发热膜相关企业趁此机会要加强在清洁供暖、电能替代领域的市场推广，进一步拓宽应用领域；长期积累产品运行数据，为品牌宣传打好基础。

全面推进电能替代行业发展，提高清洁能源占终端能源消费比重，对落实国家能源战略、促进能源清洁化发展意义重大。使用石墨烯材料电供暖是供暖方式之一，具有清洁便利、节能减排等社会效益。

石墨烯电地暖在南方作为集中供暖方式，适合么？且看以下在北方的案例分析。

▲ 暖中封装石墨烯电热膜房屋供暖系统温度示意图

节 能 效 果

☆ 暖中封装石墨烯电热膜房屋供暖系统的传热方式比对流方式加热室内空间可降低热损耗，提高热效率。

☆ 对流传热导致室内空间上部温度高而下部温度低。与此相反，暖中封装石墨烯电热膜房屋供暖系统是下部温度高而顶部温度低，因此减少了人体高度以上空间的无效热供给。

☆ 暖中封装石墨烯电热膜房屋供暖系统给人以足暖头凉的感觉，这种感觉与对流传热形成的头热脚凉的感觉相比，人体的舒适感受度会低1℃～3℃。因此，暖中封装石墨烯电热膜房屋供暖系统采暖室内16℃即可达到对流采暖18℃的人体舒适度效果。有关技术资料显示，如室内温度降低1℃，可节能近10％。

☆ 暖中封装石墨烯电热膜房屋供暖系统具有自动、智能调温功能，能很方便的根据人的感觉和行为控制室温，行为节能效果更加显著。

☆ 由于地面本身是热辐射面，因此减少了围护结构近五分之一的冷面吸热耗能。更进一步实现节能。

Ps：暖中封装石墨烯电热膜房屋供暖系统应用领域包括民用建筑，公共建筑：如住宅小区、公寓、别墅、职工宿舍、教育建筑、医疗建筑、办公建筑、文化建筑、商业建筑、体育建筑、司法建筑、交通建筑、综合建筑等。

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