壁畫還能當暖氣？這看似神奇的取暖“黑科技”已經(jīng)走進現(xiàn)實。在青島高新區(qū)華高墨烯智能采暖體驗館，可以體驗一把壁畫暖氣的取暖效果。這其實是華高墨烯自主研發(fā)生產(chǎn)的智慧采暖系統(tǒng)——石墨烯智能健康采暖系統(tǒng)，它將石墨烯遠紅外復合電熱膜裝備到壁畫上，通電之后就能加熱取暖。
冬季取暖直接關(guān)乎民生幸福，國家“雙碳”戰(zhàn)略下，升級供暖技術(shù)的呼聲也越來越高。借助石墨烯技術(shù)的研發(fā)和創(chuàng)新，位于青島高新區(qū)的青島華高墨烯科技股份有限公司迎來廣闊的發(fā)展機遇。
被市場上稱為“新材料之王”的石墨烯，其產(chǎn)品應用廣泛，并有助于我國“雙碳”目標的實現(xiàn)。依托青島石墨資源豐富的優(yōu)勢，青島高新區(qū)超前布局前沿賽道，充分發(fā)揮科技創(chuàng)新力量，重點發(fā)展以石墨烯為引領(lǐng)的先進碳材料產(chǎn)業(yè)，建設(shè)研發(fā)、檢測及孵化載體，打造石墨烯協(xié)同創(chuàng)新平臺和“政、產(chǎn)、學、研、金、用”一體化組織合作鏈條，在邁向“雙碳”新賽道的過程中展現(xiàn)高新力量。
壁畫當暖氣，體驗取暖“黑科技”
供暖的日子馬上就要來臨了。在位于青島高新區(qū)華高墨烯智能采暖體驗館，可以探訪不一樣的取暖“黑科技”。
在體驗館內(nèi)，站在距離墻壁3米之外的地方，參觀者正在欣賞一幅壁畫，沒一會兒，竟能明顯感受到一股暖流“烤”在身上，暖烘烘的，非常舒服。但現(xiàn)在還未供暖，而且這暖流明顯不是空調(diào)吹出來的感覺，怎么回事？隨著工作人員的提示，將手放到眼前的壁畫上，原來如此，熱源竟來自這幅壁畫。據(jù)介紹，這是華高墨烯自主生產(chǎn)研發(fā)的智慧采暖系統(tǒng)——石墨烯智能健康采暖系統(tǒng)。其核心發(fā)熱元件是石墨烯遠紅外復合電熱膜，發(fā)熱體中的分子產(chǎn)生“布朗運動”，分子之間發(fā)生劇烈的摩擦和撞擊，產(chǎn)生的熱能以遠紅外輻射和對流的形式對外傳遞熱進行供暖。
“這款采暖產(chǎn)品是通過研磨、射流技術(shù)，將膨脹石墨片層剝離得到石墨烯，再將包含石墨烯在內(nèi)的粉體、液體原料通過共混技術(shù)即得石墨烯復合導電漿料。采用凹版印刷技術(shù)，基材是PET特制聚酯膜發(fā)熱體為特制石墨烯復合導電漿料，附以銀漿和導電金屬匯流條為導電引線，最后經(jīng)熱壓復合而形成石墨烯遠紅外復合電熱膜。”青島華高墨烯科技有限公司總工程師張其光說。不同于暖氣片的供暖載體，石墨烯遠紅外復合電熱膜就是一層薄薄的電熱膜，可以裝備到字畫、吊燈、地板下等多種物體之上，根據(jù)不同的使用場景和需求，做成地暖、墻畫、加熱吊頂?shù)龋婢哐b飾性和實用性，不浪費空間。
“取暖效果非常不錯，房間溫度升溫速度比空調(diào)快一倍，由18℃升到22℃需半小時左右。”張其光表示，另外，石墨烯復合電熱膜輻射出的遠紅外波長與人體產(chǎn)生紅外線波長吻合，“可以對人體產(chǎn)生生理活化現(xiàn)象，有助于提高人體微循環(huán)和自我調(diào)節(jié)能力。而且遠紅外波具有一定的殺菌作用，能夠凈化空氣。”
新材料+智能化，助力“雙碳”目標
在智能采暖體驗館的地面展示區(qū)，電熱膜在地板下的鋪設(shè)組合結(jié)構(gòu)，其中，最下層為保溫層，往上依次是地暖專用反射膜、石墨烯電熱膜，之后就可以在上面鋪裝地板或瓷磚。據(jù)介紹，石墨烯復合電熱膜在其核心遠紅外輻射加熱層之外附加雙層防漏電保護層——PET和PVC防水絕緣層，防水性優(yōu)良，自身絕緣不漏電，保證了電熱膜在混凝土內(nèi)的絕對安全大大地增強了其使用壽命。所有埋入部件能夠保證50年以上使用壽命。
“這種電直熱式供暖，具有不耗水、不占土地，無管道施工、安裝簡單快速等優(yōu)勢，而且還省錢。”張其光表示，因充分運用石墨烯導電、導熱高的特性，在原加熱電熱膜的基礎(chǔ)上升級換代的高科技產(chǎn)品，電熱轉(zhuǎn)換率高達99.8%，穩(wěn)定無衰減，升溫迅速，運行費用比較低。以100平方米的房子為例，可以配置35-50平方米的電熱膜，一個冬季的取暖費在1800元左右，“根據(jù)地區(qū)、建筑類型、門窗密封程度等因素，需要的采暖功率不同，使用多少華高墨烯復合電熱膜也都不一樣。”但總體來說，比空調(diào)取暖要省錢20%左右。
既然是智慧采暖系統(tǒng)，又“智慧”在哪兒呢？張其光說，該產(chǎn)品配有無線溫控器，可通過云平臺或手機APP智能控制系統(tǒng)來實現(xiàn)對溫度的調(diào)控。只要連接手機APP，即使是在公司或是在下班路上，也能隨時隨地進行室內(nèi)溫度的調(diào)節(jié)、測控。特別值得一提的是，它還能實現(xiàn)精準的分布式供暖，通過智能溫控實現(xiàn)分戶、分室、分時控溫，按需供熱，徹底消除熱能浪費。智能化加持，助力“雙碳”戰(zhàn)略。
下一步，華高墨烯科技有限公司還將不斷開拓創(chuàng)新，研發(fā)、制備自主知識產(chǎn)權(quán)技術(shù)，制定石墨烯的各種衍生產(chǎn)品計劃，加快將自主研發(fā)的智控技術(shù)應用到采暖創(chuàng)新研發(fā)，瞄準“雙碳”戰(zhàn)略目標任務，推進精準智能按需供熱，充分利用清潔電能，實現(xiàn)高效供暖。
超前布局，搶占石墨烯產(chǎn)業(yè)高地
加大節(jié)能減排力度，是助力“雙碳”目標實現(xiàn)的重要舉措。
在2021年服貿(mào)會石墨烯新材料助力“雙碳目標”國際論壇上，專家表示，石墨烯新材料產(chǎn)業(yè)是近十年來備受關(guān)注的新興產(chǎn)業(yè)，從目前情況來看，石墨烯用作建筑材料的添加劑，可以助力綠色建筑，石墨烯用于電池材料可以增加儲能，用于地暖可以增進節(jié)能，用于服裝可以更加保暖，用作高排放的替代性產(chǎn)品，可以減少碳排放。雖然優(yōu)勢多多，但實際上，石墨烯從被發(fā)現(xiàn)到今天僅有不到20年的時間，石墨烯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展仍然處于初級階段。
而青島高新區(qū)早已布局石墨烯產(chǎn)業(yè)，今年8月還新獲批籌建我國北方唯一的國家級石墨烯公共技術(shù)服務平臺——國家石墨烯產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心（山東）。該中心將打造石墨烯材料及制品領(lǐng)域集檢驗檢測、標準制修訂、檢測科研、認證評價、技術(shù)咨詢、人才培養(yǎng)于一體的國家質(zhì)量基礎(chǔ)設(shè)施服務平臺和檢驗檢測技術(shù)高地，為石墨烯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展做好堅實的檢驗檢測技術(shù)支撐，對于青島搭建石墨烯行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈、技術(shù)鏈、人才鏈、資金鏈“四鏈合一”的發(fā)展生態(tài)具有重要的推動作用。
這一國家級平臺的落地，無疑是對青島高新區(qū)科技創(chuàng)新力量的肯定。
推動技術(shù)與應用融合創(chuàng)新，搶占石墨烯產(chǎn)業(yè)高地，青島高新區(qū)一直沒有停下深耕的腳步。截至目前，青島高新區(qū)先后獲批“國家火炬石墨烯及先進碳材料特色產(chǎn)業(yè)基地”“青島市石墨烯科技創(chuàng)新中心”“青島石墨烯制造業(yè)創(chuàng)新中心”“山東省石墨烯新材料創(chuàng)新中心”。接下來，青島高新區(qū)將繼續(xù)扶持石墨烯重點企業(yè)發(fā)展壯大，助力“雙碳”目標實現(xiàn)。（青島日報/觀海新聞記者 周偉 通訊員 肖玲玲 李心怡）
責任編輯：劉錕鋒
