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石墨盟 2019-05-31 06:40 在如火如荼的瓷磚功能化進(jìn)程中，發(fā)熱瓷磚亦取得新的突破，并以全新的技術(shù)方式卷土重來。 在今年的各大陶瓷展會(huì)上，石墨烯發(fā)熱瓷磚聲名鵲起，引起各方關(guān)注。 如冠珠陶瓷在潭州展、華中建陶春季精品薈上展出石墨烯智暖發(fā)熱瓷磚，芬芳陶瓷在佛山陶博會(huì)上展示石墨烯發(fā)熱瓷磚…… 據(jù)《陶瓷信息》記者不完全統(tǒng)計(jì)，截止5月份，宣稱推出石墨烯發(fā)熱瓷磚的企業(yè)已超過10家，其中不乏跨界進(jìn)入的案例。 什么是石墨烯發(fā)熱瓷磚，它與過去的電暖絲發(fā)熱瓷磚、碳纖維發(fā)熱瓷磚有何不同？ 它究竟是噱頭還是真材實(shí)料？這成為眾多行業(yè)人士、經(jīng)銷商、消費(fèi)者共同的疑問。  石墨烯粉末 01 “黑金”與瓷磚復(fù)合的新型電暖產(chǎn)品 仿佛一夜之間，石墨烯在各行各業(yè)“爆火”，并被冠以“新材料之王”、“黑金”、“21世紀(jì)最偉大的發(fā)現(xiàn)”之名。 什么是石墨烯？ 據(jù)《陶瓷信息》記者綜合了解，石墨烯是從石墨材料中剝離處理，由碳原子組成的只有一層原子厚度的二維晶體，于2004年被發(fā)現(xiàn)，是目前已知最薄最輕，強(qiáng)度最高，韌性最好，導(dǎo)電、導(dǎo)熱性最佳的新型納米材料。 據(jù)業(yè)內(nèi)人士介紹，石墨烯薄至“4萬片疊加一起的厚度，只相當(dāng)于一根頭發(fā)絲”，2.7克單層石墨烯可以鋪滿標(biāo)準(zhǔn)足球場。其電導(dǎo)率可達(dá)106s/m，面電阻僅為30Ω/m2，性能超過已知最好的導(dǎo)體銀和銅。當(dāng)然，石墨烯的價(jià)格非常昂貴，是黃金的十倍。  由于石墨烯在能源、材料等各大領(lǐng)域都具有巨大的應(yīng)用潛力，世界各國對石墨烯都給予了很高的關(guān)注。 隨著石墨烯產(chǎn)業(yè)化方向的逐漸清晰，美國、歐盟、日本、韓國等許多國家和地區(qū)都進(jìn)行了一系列相關(guān)研究，對推動(dòng)石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展做出戰(zhàn)略部署。 如歐盟將石墨烯作為“未來新興旗艦技術(shù)項(xiàng)目”，華為正式研發(fā)石墨烯手機(jī)、石墨烯汽車等。據(jù)分析，當(dāng)前石墨烯正處于大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化前夕，未來5至10年全球石墨烯市場將進(jìn)入高速發(fā)展期。 石墨烯無可挑剔的優(yōu)異性能，決定了發(fā)熱磚與石墨烯的密不可分。 在加速到來的石墨烯產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程中，石墨烯發(fā)熱瓷磚應(yīng)運(yùn)而生，不僅可以讓發(fā)熱磚快速升溫，而且散熱均勻、1分鐘即熱，20分鐘室內(nèi)溫度可達(dá)設(shè)定溫度，能長時(shí)間保持熱量不輕易流失。 《陶瓷信息》記者獲悉，任何一款瓷磚，只要在背面復(fù)合石墨烯涂層，配套上溫控開關(guān)，簡單開槽、布線，再按常規(guī)鋪貼瓷磚工序即可。 同時(shí)，采用數(shù)字溫控技術(shù)，智能調(diào)節(jié)溫度，操作簡單，可分區(qū)域、分時(shí)段控制，像開關(guān)一樣控制靈活，在保持室內(nèi)溫度的同時(shí)，最大程度節(jié)約用電。 石墨烯不僅僅在瓷磚行業(yè)得到應(yīng)用，在木地板、墻紙、石材等行業(yè)，亦有不少企業(yè)正在探索石墨烯木地板、石墨烯大理石等地暖產(chǎn)品，可以說對于泛家居行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級而言，石墨烯的出現(xiàn)與應(yīng)用是天賜良機(jī)，將進(jìn)一步驅(qū)動(dòng)瓷磚產(chǎn)品的功能化發(fā)展。 02 安全節(jié)能、使用壽命長、運(yùn)行費(fèi)用低 事實(shí)上，發(fā)熱瓷磚在陶瓷行業(yè)起步較早。早在上世紀(jì)90年代山東淄博就有陶企將瓷磚和電暖絲復(fù)合，推出電暖絲發(fā)熱瓷磚，但在實(shí)際使用過程中，成本高、發(fā)熱管(絲)容易出現(xiàn)損壞、維修不方便等缺陷明顯。 爾后，陶瓷行業(yè)又出現(xiàn)碳纖維發(fā)熱瓷磚，但亦存在發(fā)熱膜發(fā)熱不均勻，使用壽命不長等問題，推廣效果不甚理想。 直到最近兩年，石墨烯發(fā)熱瓷磚開始出現(xiàn)，技術(shù)得到大幅度升級。具有使用壽命長、運(yùn)行費(fèi)用低、升溫速度快、高效節(jié)能環(huán)保等突出特點(diǎn)；由于隱藏安裝在地下，穩(wěn)定性好，如正常使用無人為破壞，理論上使用壽命可達(dá)數(shù)十年之久。 因?yàn)槭请姛岙a(chǎn)品與建材的復(fù)合，石墨烯發(fā)熱瓷磚在很大程度上發(fā)揮著電器的功能，這引起消費(fèi)者對其漏電等使用安全的顧慮。但冠珠陶瓷、芬芳陶瓷等多家陶企均表示“完全不存在安全問題”。  芬芳陶瓷銷售總經(jīng)理陳照田解釋，在使用安全上，石墨烯發(fā)熱瓷磚設(shè)置有多重“保險(xiǎn)”： 為了證明產(chǎn)品的安全性與密閉性，在2019年佛山春季陶博會(huì)上，芬芳陶瓷將石墨烯發(fā)熱瓷磚放置在魚缸的水面上通電使用，發(fā)熱的同時(shí)，魚缸內(nèi)的魚安然無恙。 冠珠陶瓷相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，石墨烯發(fā)熱瓷磚的安全性體現(xiàn)在石墨烯本身的性質(zhì)，雖然發(fā)熱瓷磚是通過通電來進(jìn)行制暖，但實(shí)際上是內(nèi)部的石墨烯分子在做運(yùn)動(dòng)，從而產(chǎn)生熱能發(fā)熱，從根本上消除了寄生電容，實(shí)現(xiàn)“零漏電”，甚至通過實(shí)驗(yàn)證明，將石墨烯發(fā)熱膜用剪刀剪破，放到水池中，仍然不會(huì)漏電。 同時(shí)，石墨烯材料附著力強(qiáng)，熱穩(wěn)定性高，熱均勻性好，抗氧化老化能力強(qiáng)，幾乎無功率衰減、無龜裂和融脹現(xiàn)象。 在節(jié)能省電方面，石墨烯發(fā)熱瓷磚的優(yōu)勢更加突出。由于超導(dǎo)體的產(chǎn)品特性，石墨烯能夠?qū)㈦娔茏畲笙薅鹊霓D(zhuǎn)換為熱能，轉(zhuǎn)換率高達(dá)98%以上。 據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，石墨烯電地暖產(chǎn)品相比傳統(tǒng)采暖方式要節(jié)約能源35%，與空調(diào)相比，綜合節(jié)能幅度和運(yùn)行費(fèi)用可節(jié)約一半以上。 行業(yè)人士分析，空調(diào)最大的功用是制冷，制熱是它的副項(xiàng)，空調(diào)制熱時(shí)的能耗比制冷時(shí)的能耗要高出很多，因此在國外很少應(yīng)用冷暖兩用空調(diào)。 特別是，冬季制熱時(shí)環(huán)境溫度越低，越難以達(dá)到理想的制熱效果，并且空調(diào)制熱時(shí)的熱空氣往上升，出現(xiàn)室內(nèi)空間上空暖和，人活動(dòng)的區(qū)域相對冰冷的局面。因此，冬季取暖，空調(diào)不是最佳選擇。 正因?yàn)閮?yōu)勢突出，以及石墨烯材料在各行各業(yè)的炙手可熱。不少經(jīng)銷商對石墨烯發(fā)熱瓷磚表現(xiàn)出強(qiáng)烈的期待。冠珠陶瓷表示：“我們是行業(yè)大規(guī)模宣傳和推廣石墨烯發(fā)熱瓷磚的企業(yè)，很多經(jīng)銷商對這款從未見過的‘新鮮玩意’表現(xiàn)出極大的興趣，迫不及待地想要了解石墨烯發(fā)熱磚相關(guān)合作事項(xiàng)和訂做樣板間?！?/div>  冠珠石墨烯智暖芯瓷磚展示樣板間 03 國家政策力推，產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)加速出臺 在過去很長一段時(shí)間，功能性瓷磚的發(fā)展前景被廣泛質(zhì)疑，無論是負(fù)離子瓷磚、抑菌磚，還是炭纖維發(fā)熱瓷磚、自潔瓷磚等，普遍被認(rèn)為是噱頭大于實(shí)際意義。 但對于石墨烯發(fā)熱瓷磚，國家頂層設(shè)計(jì)和地方政府均給予了大力度的政策扶持和鼓勵(lì)發(fā)展。 2019年4月8日，國家發(fā)改委官網(wǎng)發(fā)布《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄》（2019年本，征求意見稿），明確鼓勵(lì)陶瓷大板、發(fā)泡陶瓷、石墨烯材料生產(chǎn)和應(yīng)用開發(fā)。 國家頒布的《北方地區(qū)四年的冬季清潔取暖規(guī)劃（2017-2021 年）》文件中，碳晶和石墨烯發(fā)熱器件及電熱膜被明確指出作為電采暖的主力軍；而在佛山本地，市政府與陶瓷協(xié)會(huì)以及行業(yè)內(nèi)的專家亦在積極探討制定和推出相關(guān)石墨烯發(fā)熱瓷磚的標(biāo)準(zhǔn)，為石墨烯發(fā)熱瓷磚的未來發(fā)展鋪好道路。 另據(jù)《陶瓷信息》記者了解，佛山市南莊鎮(zhèn)正在大力推動(dòng)石墨烯與泛家居產(chǎn)業(yè)的融合，在2019年籌集泛家居產(chǎn)業(yè)石墨烯應(yīng)用研究院。 南莊鎮(zhèn)黨委書記陳輔明表示，相比前幾年，建陶產(chǎn)業(yè)已經(jīng)進(jìn)入前所未有的冬季，如何運(yùn)用供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的思路引導(dǎo)企業(yè)發(fā)展，南莊政府一直在構(gòu)思。 從產(chǎn)品維度來說，陶瓷行業(yè)要轉(zhuǎn)型升級，就得推動(dòng)瓷磚由普通的建筑材料，變成具有更多附加值的功能材料。 據(jù)介紹，南莊鎮(zhèn)對石墨烯材料在泛家居領(lǐng)域內(nèi)的運(yùn)用高度關(guān)注，并做了摸底市場、與源頭制造商交流、了解相關(guān)配套資源等大量的準(zhǔn)備工作，這為佛山陶企發(fā)展石墨烯發(fā)熱瓷磚提供了政策紅利。 “為什么TOTO馬桶這么好賣，就是因?yàn)樗泄δ苄裕瑲⒕?、智能化都不錯(cuò)，中國瓷磚產(chǎn)業(yè)已經(jīng)發(fā)展了幾十年，還只是停留在表面的裝飾效果，沒有真正的功能性。” 眾多行業(yè)人士認(rèn)為，瓷磚產(chǎn)品創(chuàng)新已經(jīng)進(jìn)入瓶頸期，未來的產(chǎn)品研發(fā)，如果能夠真正地解決發(fā)熱、防滑、防污等功能性問題，將推動(dòng)行業(yè)進(jìn)入一片全新的市場藍(lán)海。  巖板與石墨烯的復(fù)合使用 另一方面，隨著國家“煤改電”政策的調(diào)整，冬季取暖進(jìn)入全新的領(lǐng)域，石墨烯所延伸出來的應(yīng)用解決方案“石墨烯地暖”被國家列入《綠色建筑選用產(chǎn)品》之一，石墨烯地暖正式開始走向人們大眾的生活當(dāng)中。 環(huán)保節(jié)能是石墨烯發(fā)熱瓷磚最大的優(yōu)勢之一。數(shù)據(jù)顯示，燒1噸散煤的大氣污染物排放量是電煤的10 倍以上，我國北方，尤其京津冀地區(qū)，90%以上散煤用于生活采暖，散煤燃燒對大氣中PM2.5的年均貢獻(xiàn)約為7.2-9.2微克/立方米，污染嚴(yán)重超標(biāo)。 更為直觀的數(shù)據(jù)顯示，國家計(jì)劃在將電采暖模式從2016年4億平方米增至 2021年的15億平方米。電采暖是諸多清潔供暖模式中最環(huán)保、最靈活的供暖方式。 國家計(jì)劃到2021年，新增電量消費(fèi)1100億千瓦時(shí)來帶動(dòng)電采暖市場。這充分證明，電采暖市場潛力巨大。 行業(yè)觀察人士向《陶瓷信息》指出，目前發(fā)熱瓷磚使用量最大的地區(qū)是長江流域，這一區(qū)域一直沒有供暖系統(tǒng)，但冬天又非常寒冷，因此市場需求很大。 在北方地區(qū)，供暖系統(tǒng)只覆蓋到縣級，鄉(xiāng)鎮(zhèn)一級冬天靠燒爐子取暖，隨著環(huán)保的升級，發(fā)熱瓷磚在北方鄉(xiāng)鎮(zhèn)擁有較大市場前景；而南方地區(qū)實(shí)際上亦有一定的市場需求，以佛山為例，冬天濕冷的天氣讓人難以忍受，以及梅雨天氣、回南天等非常適合使用發(fā)熱瓷磚。  總體來看，石墨烯發(fā)熱陶瓷產(chǎn)品的誕生與發(fā)展，是國家政策、市場需求、行業(yè)發(fā)展、科技進(jìn)步四個(gè)方面共同作用的必然結(jié)果。 不過，近年來隨著石墨烯概念大熱，各種打著“石墨烯”旗號的應(yīng)用產(chǎn)品層出不窮、百花齊放，但絕大多數(shù)都是對傳統(tǒng)材料進(jìn)行改進(jìn)，而且改進(jìn)后的材料性能提升并不明顯。 另一方面，由于石墨烯的產(chǎn)業(yè)化才剛剛開始起步，各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范都不完善，加之不良商家的惡性競爭，導(dǎo)致市場上的產(chǎn)品及技術(shù)良莠不齊。 相關(guān)機(jī)構(gòu)曾對社會(huì)上大量的“石墨烯發(fā)熱膜”進(jìn)行了一次大檢查，發(fā)現(xiàn)大部分所謂的“石墨烯”更多還是剝離或未剝離的膨脹石墨片。 此外，曾有多家科技媒體亦組織相應(yīng)的抽檢，發(fā)現(xiàn)所涉及的石墨烯發(fā)熱膜應(yīng)用中，大部分為傳統(tǒng)的環(huán)氧樹脂基德石墨/碳晶膜，其技術(shù)參數(shù)與傳統(tǒng)發(fā)熱膜并無差異。 中國建筑衛(wèi)生陶瓷協(xié)會(huì)副秘書長、佛山市陶瓷行業(yè)協(xié)會(huì)秘書長尹虹曾指出，真正的石墨烯發(fā)熱瓷磚存在較高的門檻，亟需制定規(guī)范的頂層標(biāo)準(zhǔn)和配套標(biāo)準(zhǔn)。 在受訪人士一致看來，石墨烯發(fā)熱瓷磚坐上了正確的時(shí)代軌道列車，雖然目前行業(yè)內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)仍未出臺，但一旦出臺，石墨烯發(fā)熱瓷磚將會(huì)迎來新一輪爆發(fā)潮。 |
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