石墨烯制备及发展方向三

     

     严格意义上来讲，石墨烯材料在表示的时候应该表明其层数的多少，如单层石墨烯、双层石墨烯、多层石墨烯等。

    石墨烯的个体化差异要求在整个宏量制备的生产过程中注意石墨烯材料的不同结构，控制石墨烯产品的尺寸、层数等多种参数指标，争取能够得到多品种的石墨烯产品来满足不同的应用领域。

    石墨烯的宏量制备

      国家对石墨烯产业非常重视，工信《新材料产业发展指南》与国家的《十三五国家科技创新规划》中多次提到石墨烯材料及石墨烯产业。各地政府对石墨烯产业也有很多政策支持，在青岛、无锡、常州、重庆等地都建立了多个石墨烯产业园。石墨烯制备作为整个石墨烯产业链的首要环节，更加受到研发者的重视。

       不同的制备方法所带来的产品价格差距很大，应用领域也大有不同。例如：外延生长法适用于对电性能较高的电子器件的应用中；CVD法是生产石墨烯薄膜最ju潜力的产业化方法；氧化还原法是目前大规模制备石墨烯材料的有限途径。

    石墨烯产品的质量提高及石墨烯类材料的多元化发展

    加强对石墨烯产品的质量监控，提高产品的质量。同时，开发一系列石墨烯材料满足广大客户的需求，如控制石墨烯的尺寸、厚度、不同改性程度等参数。开发石墨烯衍生材料（石墨烯量子点、三维石墨烯、石墨烯卷等）来扩展石墨烯的应用领域。

    对石墨烯生产线进行改进

    完善目前的石墨烯生产线，改进石墨烯的生产线功能，加强石墨烯生产线的自动化程度。能够确保一条生产线能够控制制备不同的石墨烯产品。同时，在保证石墨烯产品质量的基础上，通过对设备的调整，改善石墨烯生产过程中的能耗及生产周期，进一步降低石墨烯的生产成本。提供石墨烯能够大量进行应用的可能性。

    目前石墨烯的宏量制备虽有了很大的发展，但是还存在着很多局限性，需要广大科研人员一起努力共同解决一系列问题。相信不久的将来石墨烯的宏量制备产业能够取得重大突破，满足石墨烯的应用产业发展。

国家出台相关政策支持绿色生态发展

      节能减排是国家近年来各项会议的主要议题，绿色环保是未来发展的主要趋势，对于电供暖而言，因其将清洁电能转化为绿色产能，所以政府支持必不可少。

       （1）8月14日，由国家发展研究中心资源与环境政策研究所和国研文化传媒共同组织开展的相关课题研究举行结题座谈会并发布成果，提出要发挥国家战略先导作用，把实现绿色供暖上升为供给侧结构性改革的一项重要内容，践行五大发展理念，通过引导消费需求升级来推动全国供暖结构的优化。课题组认为，未来，我国供暖模式将呈绿色化、低碳化、智能化、舒适化和安全化的发展趋势。所以电供暖作为其绿色供暖的一种，其发展必不可挡。

       （2）强制推行建筑节能：国家战略决策之一是强制推行建筑节能，各地执行力度不断加大，随之出台的建筑节能65%、75%的标准，给电供暖行业带来很大的机遇，绿色建筑的发展同时也将促进这个产业的迅速发展（北京、山东、新疆等地2015年将执行75%建筑节能标准）。

       （3）“煤改电”政策出台：根据《煤炭使用对中国大气污染的贡献》报吿统计数据，定量估算了2012年全国煤炭使用对空气PM2.5年均浓度的贡献的为56%；根据报告计算结果显示，煤炭直接燃烧对中国环境空气PM2.5的浓度贡献为37%，其中SO2、NOX和一次PM2.5排放的贡献分别为9.5%、7.7%和20%；具体而言，北京煤炭使用对PM2.5年均浓度的贡献区间为44%～54%，天津为50%～60%，河北为52%～62%。2013年雾霾天气在全国的扩散，PM2.5防治策略提倡清洁能源，防治有效措施之一，即：“煤改电”、“煤改气”相关政策的出台。

       （4）与电供暖相关的标准越来越多：2005年至今修订和完善出台的与电供暖相关的标准越来越多，标准的不断推出和修订，说明这个行业在不断壮大和规范，同时也是个行业繁荣的标志之一。如：

       《家用和类似用途电器的安全第1部分通用要求》GB4706.1-2005

       《家用和类似用途电器的安全贮热式室内加热器的特殊要求》GB4706.44-2005

       《家用和类似用途电器的安全第2部分室内加热器的特殊要求》GB4706.23-2007

       《辐射供暖供冷技术规程》JGJ142-2012

       《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》

       《低温辐射发热膜供暖系统应用技术规程》JGJ319-2013

       （5）喜迎国家发改委、国家能源局、住房城乡建设部、中国民用航空局等多部门联合发文：发改能源局[2016]1054号《关于推进电能替代的指导意见》要求在公共建筑、居民采暖领域大力推广发热膜电采暖替代燃煤采暖及在新能源富集地区，利用低谷富余电力供暖；及内蒙古自治区一个个关于环境治理及发热膜（产品标准Q/NGDR 001-2012、Q/NGDR002-2012、国家技术规程《低温辐射发热膜供暖系统应用技术规程》 JGJ319-2013）供暖和要求消纳风电用于供暖及内蒙古电加热（内政发〔2016〕61号）0.26元的电价政策。

       （6）国家能源局（国能综新能〔2015〕306号）文件规定，每5万的风场需配套10万平米建筑的电供暖，目前内蒙古15-16年共262.38万平方米的电供暖面积，项目接洽过程中；按每平米200元计算，总价约5.2亿元的电供暖工程。

石墨烯在电采暖的应用

     随着各地保障性住房、城镇化、新农村建设都远离城市集中供热及燃气管网、若继续大面积采用集中供热或燃气采暖，势必就近建燃煤锅炉或铺设燃气管网，政府市政投资成本大大增加，且形成新的污染源。在此情况下，采用电能热力供暖系统集中供暖，只需利用现有电网即可。建筑智能供暖系统应用的优势有：

      1.采暖舒适度高

       电能热力供暖系统在众多的采暖方式中是独有舒适、健康特性。权威实验表明：正常使用情况下，若达到人体舒适温度，室内平均温度低于传统对流采暖平均温度，可以减少人体的辐射散热；空气对流减弱，可形成较好的空气洁净度。

     2.采暖形式

       传统供暖系统投资包括室内终端设备、热源接口费、热力技改费、内外管网、热力增容、换热站的占地及建设、高楼的二次加压及后期的维护等，这些项目及发生的费用加在一起比电能热力供暖系统要高15-50%。电能热力供暖系统在安装完毕后完全封闭，几乎无维护费用，本系统与建筑物同寿命，可保证50年以上正常运行；其它供暖系统每10~15年需进行一次设备更新及管线。

     3.电能热力供暖系统工作原理

       石墨烯远红外发热膜采暖系统通电后，将电能转化为热能，并以远红外热辐射和热传导两种方式传递，电热转换效率高，有效发热面积大，热均匀性好，体感温度高，热舒适性好，安全性强，不占用室内有效空间，维护成本低，使用寿命长等优点。

     4.温度智能控制

       电能热力供暖系统自动控制部分采用温控探头、液晶显示温度控制器，通过对地表面温度及室内温度的综合控制，使地表面及室内的温度控制在人体感觉舒适的范围内。并可根据实际使用情况设定时间段内不同的室内的供暖温度。

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