2004年，再平凡不過的一天，曼切斯特大學(xué)實驗室里，安德烈·海姆教授和同事康斯坦丁?諾沃肖洛夫從垃圾桶里撿出粘過石墨的膠帶，用普通膠帶紙從石墨中剝離出只有一個原子厚度的二維材料石墨烯。

于是，這個“顛覆21世紀(jì)發(fā)展”的新型材料在這一天被發(fā)現(xiàn)，并帶給了他們2010年的諾貝爾物理學(xué)獎。關(guān)于石墨烯，從導(dǎo)電材料到電磁再到纖維，在掀起一場新技術(shù)革命的同時，也逐漸從概念走向產(chǎn)品，并通過細(xì)分領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展影響著人們的生活。

日前，杭州白熊科技有限公司創(chuàng)始人向聯(lián)合在接受記者采訪時表示，中國石墨烯產(chǎn)業(yè)化正在以超越預(yù)期的速度發(fā)展，而在清潔供暖的政策指向和消費升級的市場趨勢下，國內(nèi)采暖行業(yè)有望借助石墨烯技術(shù)的研發(fā)和創(chuàng)新，迎來廣闊的發(fā)展機遇。

政企攜手助力 石墨烯產(chǎn)業(yè)化進程提速

作為目前發(fā)現(xiàn)的最薄、強度最大、導(dǎo)電導(dǎo)熱性能最強的新型納米材料，石墨烯在中國可謂含著“金鑰匙”出生。從2004年石墨烯被發(fā)明、2013年石墨烯技術(shù)進入研發(fā)期到2014年的產(chǎn)品導(dǎo)入期，中國石墨烯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展走在世界前列。

中商產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2016-2020年中國石墨烯行業(yè)調(diào)研分析及市場預(yù)測報告》指出，我國在石墨烯產(chǎn)業(yè)化方面具備一定優(yōu)勢，應(yīng)用于電池材料、功能涂料、導(dǎo)電油墨和散熱膜的石墨烯產(chǎn)品均已經(jīng)實現(xiàn)量產(chǎn)。

2013年7月，在科技部等六部門《關(guān)于推動產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟構(gòu)建的指導(dǎo)意見》的指導(dǎo)下，中國石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟成立，旨在推動標(biāo)準(zhǔn)、評價、質(zhì)量檢測體系的建立，推進低成本石墨烯及裝備的技術(shù)進步和產(chǎn)業(yè)化。2013年底，中國石墨烯標(biāo)準(zhǔn)化委員會宣告成立，中國石墨烯研究及檢測公共服務(wù)平臺同時啟動。

近年來，在工信部等國家部委的引導(dǎo)下，中國國際石墨烯創(chuàng)新大會召開、石墨烯纖維產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟成立等一系列行業(yè)事件催化出石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策方向。與此同時，在工業(yè)和民用領(lǐng)域，眾多國內(nèi)企業(yè)也在從“試水”走向“量產(chǎn)”的過程中提升研發(fā)和應(yīng)用水平。

作為石墨烯產(chǎn)業(yè)化的典型，東旭光電在去年宣布石墨烯LED車燈將用于新能源客車及轎車，提高續(xù)航里程、減少充電時間、降低電費;華訊方舟則在今年成功做出世界第一塊石墨烯太赫茲芯片。同時，寶泰隆也確立了以石墨烯為核心的石墨及石墨深加工業(yè)務(wù)方向，并于去年與北大資產(chǎn)經(jīng)營有限公司等共同成立北京石墨烯研究院。細(xì)數(shù)A股上市公司中的石墨烯概念企業(yè)，不少都在積極打造石墨烯產(chǎn)業(yè)鏈并向應(yīng)用端轉(zhuǎn)型。

由于石墨烯具備導(dǎo)電導(dǎo)熱快、穩(wěn)定性好等特性，石墨烯在家庭電采暖領(lǐng)域的應(yīng)用受到廣泛關(guān)注。出生在安徽宣城市，在宣州民政局、組織部等部門當(dāng)過10多年公務(wù)員的向聯(lián)合，在經(jīng)歷過三次連續(xù)創(chuàng)業(yè)成功之后，將目光瞄準(zhǔn)了消費升級和清潔能源的風(fēng)口。2014年，向聯(lián)合赴歐洲和日本考察先進的發(fā)熱技術(shù)和材料;2015年，向聯(lián)合組建了一支以中國科學(xué)院和浙江大學(xué)為核心的石墨烯專家科研團隊，開始研發(fā)石墨烯發(fā)熱芯片。經(jīng)過3年多的探索，在南方推出了全屋采暖方案，讓許多孩子可以坐在溫暖的教室內(nèi)上課作業(yè);在北方推出了“煤改電”清潔供暖專用產(chǎn)品，取代了北方地區(qū)成千上萬家庭傳統(tǒng)的燃煤取暖方式，部分緩解了北方取暖季的污染問題。

向聯(lián)合認(rèn)為，石墨烯的產(chǎn)業(yè)化正在加速，在國家環(huán)保政策和市場升級需求的雙向作用力下，石墨烯產(chǎn)品將向品質(zhì)化和普及化方向發(fā)展。未來，以石墨烯為代表的新材料產(chǎn)業(yè)將成為中國制造崛起和中國經(jīng)濟轉(zhuǎn)型升級的重要動力。

南北存異求同 石墨烯電采暖有前景

去年12月，國家能源局發(fā)布關(guān)于做好2017—2018年采暖季清潔供暖工作的通知。通知要求，既要大力提升供暖清潔率，又要千方百計保障城鄉(xiāng)居民溫暖過冬。

對北方地區(qū)來說，每個取暖季大概需要耗費7-8億噸燃煤來滿足需求，冬季重污染天氣的一大成因便在于此。淘汰落后產(chǎn)能，升級能源產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，“煤改電”的實施路徑需要多措并舉。如何通過靈活性改造、輔助服務(wù)市場機制等方式進行科學(xué)過度，是“讓藍(lán)天和溫暖共存”的先決條件。

而在南方，由于沒有大規(guī)模集中供暖，每年長達(dá)3-4個月的濕冷季節(jié)讓采暖選擇成為一道難題。傳統(tǒng)的空調(diào)采暖不但費電，而且在使用體驗上舒適性較差，已不能滿足消費者的升級需求。分戶式的電采暖正在逐步成為市場主流。

“如果按100 平米住宅折合為一戶計算，每戶供暖耗煤3噸， 3噸煤送去發(fā)電廠則最少可發(fā)電8746度，最多發(fā)電11110度。”向聯(lián)合認(rèn)為，在追求更環(huán)保、更高效、更便捷的今天，電取暖替代燃煤取暖已經(jīng)成為廣泛共識。而石墨烯這一前沿引領(lǐng)的顛覆性技術(shù)，必將助力供暖行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。

而作為超導(dǎo)材料，將石墨烯作為發(fā)熱膜，電熱轉(zhuǎn)化率可以達(dá)到99.5%以上。據(jù)介紹，將石墨烯應(yīng)用于電采暖領(lǐng)域，比傳統(tǒng)取暖材料電能轉(zhuǎn)化提高45%，在清潔環(huán)保的同時實現(xiàn)科學(xué)節(jié)能。與此同時，加以內(nèi)置智能控制系統(tǒng)，根據(jù)外界環(huán)境自動調(diào)整，則可以保證室內(nèi)恒定的舒適溫度。

“在實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制的同時，我們通過研發(fā)一機多終端控制系統(tǒng)，使設(shè)備使用更加智能化、人性化。”向聯(lián)合介紹說，經(jīng)過3年多的研發(fā)和推廣，熊爸爸自發(fā)熱地板、烯膜、烯板、發(fā)熱壁畫，以及多樣化的取暖產(chǎn)品已經(jīng)開始得到市場的認(rèn)可。

“石墨烯電采暖擁有超過千億的市場前景，在告別高能耗、低能效、高污染的傳統(tǒng)供暖模式的過程中，石墨烯采暖產(chǎn)品只要始終將品質(zhì)和安全放在首位，就必將真正惠及民生。” 向聯(lián)合表示。