石墨烯发热瓷砖：噱头还是真材实料？

在如火如荼的瓷砖功能化进程中，发热瓷砖亦取得新的突破，并以全新的技术方式卷土重来。

在今年的各大陶瓷展会上，石墨烯发热瓷砖声名鹊起，引起各方关注。如冠珠陶瓷在潭州展、华中建筑陶瓷春季精品荟上展出石墨烯智暖发热瓷砖，芬芳陶瓷在佛山陶博会上展示石墨烯发热瓷砖……据《陶瓷信息》记者不完全统计，截止5月份，宣称推出石墨烯发热瓷砖的企业已超过10家，其中不乏跨界进入的案例。

什么是石墨烯发热瓷砖，它与过去的电暖丝发热瓷砖、碳纤维发热瓷砖有何不同？它究竟是噱头还是真材实料？这成为众多行业人士、经销商、消费者共同的疑问。

冠珠陶瓷石墨稀智暖发热瓷砖结构图。

“黑金”与瓷砖复合的新型电暖产品

仿佛一夜之间，石墨烯在各行各业“爆火”，并被冠以“新材料之王”、“黑金”、“21世纪最伟大的发现”之名。

什么是石墨烯？据《陶瓷信息》记者综合了解，石墨烯是从石墨材料中剥离处理，由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体，于2004年被发现，是目前已知最薄最轻，强度最高，韧性最好，导电、导热性最佳的新型纳米材料。

据业内人士介绍，石墨烯薄至“4万片叠加一起的厚度，只相当于一根头发丝”，2.7克单层石墨烯可以铺满标准足球场。其电导率可达106s/m，面电阻仅为30Ω/m2，性能超过已知最好的导体银和铜。当然，石墨烯的价格非常昂贵，是黄金的十倍。

近年来，石墨烯的研究与应用开发持续升温，石墨烯材料可广泛应用在新能源、电子信息、生物医药、航空航天等领域。作为当今备受关注的前沿新材料之一，国际上很多国家纷纷从战略层面对石墨烯进行部署，高度重视石墨烯产业发展，发布了一系列相关政策进行系统布局，提供了大量资金对石墨烯行业进行系统支持，希望在新一轮的竞争中抢占石墨烯产业发展制高点。

由于石墨烯在能源、材料等各大领域都具有巨大的应用潜力，世界各国对石墨烯都给予了很高的关注。随着石墨烯产业化方向的逐渐清晰，美国、欧盟、日本、韩国等许多国家和地区都进行了一系列相关研究，对推动石墨烯产业发展做出战略部署。如欧盟将石墨烯作为“未来新兴旗舰技术项目”，华为正式研发石墨烯手机、石墨烯汽车等。据分析，当前石墨烯正处于大规模产业化前夕，未来5至10年全球石墨烯市场将进入高速发展期。

石墨烯无可挑剔的优异性能，决定了发热砖与石墨烯的密不可分。在加速到来的石墨烯产业化进程中，石墨烯发热瓷砖应运而生，不仅可以让发热砖快速升温，而且散热均匀、1分钟即热，20分钟室内温度可达设定温度，能长时间保持热量不轻易流失。

《陶瓷信息》记者获悉，任何一款瓷砖，只要在背面复合石墨烯涂层，配套上温控开关，简单开槽、布线，再按常规铺贴瓷砖工序即可。同时，采用数字温控技术，智能调节温度，操作简单，可分区域、分时段控制，像开关一样控制灵活，在保持室内温度的同时，最大程度节约用电。

石墨烯不仅仅在瓷砖行业得到应用，在木地板、墙纸、石材等行业，亦有不少企业正在探索石墨烯木地板、石墨烯大理石等地暖产品，可以说对于泛家居行业的转型升级而言，石墨烯的出现与应用是天赐良机，将进一步驱动瓷砖产品的功能化发展。

安全节能、使用寿命长、运行费用低……

事实上，发热瓷砖在陶瓷行业起步较早。早在上世纪90年代山东淄博就有陶企将瓷砖和电暖丝复合，推出电暖丝发热瓷砖，但在实际使用过程中，成本高、发热管(丝)容易出现损坏、维修不方便等缺陷明显。尔后，陶瓷行业又出现碳纤维发热瓷砖，但亦存在发热膜发热不均匀，使用寿命不长等问题，推广效果不甚理想。

直到最近两年，石墨烯发热瓷砖开始出现，技术得到大幅度升级。具有使用寿命长、运行费用低、升温速度快、高效节能环保等突出特点；由于隐藏安装在地下，稳定性好，如正常使用无人为破坏，理论上使用寿命可达数十年之久。

因为是电热产品与建材的复合，石墨烯发热瓷砖在很大程度上发挥着电器的功能，这引起消费者对其漏电等使用安全的顾虑。但冠珠陶瓷、芬芳陶瓷等多家陶企均表示“完全不存在安全问题”。

芬芳陶瓷销售总经理陈照田解释，在使用安全上，石墨烯发热瓷砖设置有多重“保险”：一是现在的新建商品房用电安全配套非常完善，一旦出现用电危险，总开关会自动切断电源；其次，石墨烯发热瓷砖在安装过程中会在开关处配备电源过热保护装置，以及变压装置，输送对人体伤害较低的低电压。

为了证明产品的安全性与密闭性，在2019年佛山春季陶博会上，芬芳陶瓷将石墨烯发热瓷砖放置在鱼缸的水面上通电使用，发热的同时，鱼缸内的鱼安然无恙。

冠珠陶瓷相关负责人介绍，石墨烯发热瓷砖的安全性体现在石墨烯本身的性质，虽然发热瓷砖是通过通电来进行制暖，但实际上是内部的石墨烯分子在做运动，从而产生热能发热，从根本上消除了寄生电容，实现“零漏电”，甚至通过实验证明，将石墨烯发热膜用剪刀剪破，放到水池中，仍然不会漏电。同时，石墨烯材料附着力强，热稳定性高，热均匀性好，抗氧化老化能力强，几乎无功率衰减、无龟裂和融胀现象。

在节能省电方面，石墨烯发热瓷砖的优势更加突出。由于超导体的产品特性，石墨烯能够将电能最大限度的转换为热能，转换率高达98%以上。据相关数据统计，石墨烯电地暖产品相比传统采暖方式要节约能源35%，与空调相比，综合节能幅度和运行费用可节约一半以上。

行业人士分析，空调最大的功用是制冷，制热是它的副项，空调制热时的能耗比制冷时的能耗要高出很多，因此在国外很少应用冷暖两用空调。特别是，冬季制热时环境温度越低，越难以达到理想的制热效果，并且空调制热时的热空气往上升，出现室内空间上空暖和，人活动的区域相对冰冷的局面。因此，冬季取暖，空调不是最佳选择。

正因为优势突出，以及石墨烯材料在各行各业的炙手可热。不少经销商对石墨烯发热瓷砖表现出强烈的期待。冠珠陶瓷表示：“我们是行业大规模宣传和推广石墨烯发热瓷砖的企业，很多经销商对这款从未见过的‘新鲜玩意’表现出极大的兴趣，迫不及待地想要了解石墨烯发热砖相关合作事项和订做样板间。”

国家政策力推，产业标准加速出台

在过去很长一段时间，功能性瓷砖的发展前景被广泛质疑，无论是负离子瓷砖、抑菌砖，还是炭纤维发热瓷砖、自洁瓷砖等，普遍被认为是噱头大于实际意义。

但对于石墨烯发热瓷砖，国家顶层设计和地方政府均给予了大力度的政策扶持和鼓励发展。2019年4月8日，国家发改委官网发布《产业结构调整指导目录》（2019年本，征求意见稿），明确鼓励陶瓷大板、发泡陶瓷、石墨烯材料生产和应用开发。

国家颁布的《北方地区四年的冬季清洁取暖规划（2017-2021 年）》文件中，碳晶和石墨烯发热器件及电热膜被明确指出作为电采暖的主力军；而在佛山本地，市政府与陶瓷协会以及行业内的专家亦在积极探讨制定和推出相关石墨烯发热瓷砖的标准，为石墨烯发热瓷砖的未来发展铺好道路。

另据《陶瓷信息》记者了解，佛山市南庄镇正在大力推动石墨烯与泛家居产业的融合，在2019年筹集泛家居产业石墨烯应用研究院。南庄镇党委书记陈辅明表示，相比前几年，建筑陶瓷产业已经进入前所未有的冬季，如何运用供给侧结构性改革的思路引导企业发展，南庄政府一直在构思。从产品维度来说，陶瓷行业要转型升级，就得推动瓷砖由普通的建筑材料，变成具有更多附加值的功能材料。

据介绍，南庄镇对石墨烯材料在泛家居领域内的运用高度关注，并做了摸底市场、与源头制造商交流、了解相关配套资源等大量的准备工作，这为佛山陶企发展石墨烯发热瓷砖提供了政策红利。

“为什么TOTO马桶这么好卖，就是因为它有功能性，杀菌、智能化都不错，中国瓷砖产业已经发展了几十年，还只是停留在表面的装饰效果，没有真正的功能性。”众多行业人士认为，瓷砖产品创新已经进入瓶颈期，未来的产品研发，如果能够真正地解决发热、防滑、防污等功能性问题，将推动行业进入一片全新的市场蓝海。

另一方面，随着国家“煤改电”政策的调整，冬季取暖进入全新的领域，石墨烯所延伸出来的应用解决方案“石墨烯地暖”被国家列入《绿色建筑选用产品》之一，石墨烯地暖正式开始走向人们大众的生活当中。

环保节能是石墨烯发热瓷砖最大的优势之一。数据显示，烧1吨散煤的大气污染物排放量是电煤的10 倍以上，我国北方，尤其京津冀地区，90%以上散煤用于生活采暖，散煤燃烧对大气中PM2.5的年均贡献约为7.2-9.2微克/立方米，污染严重超标。

更为直观的数据显示，国家计划在将电采暖模式从2016年4亿平方米增至 2021年的15亿平方米。电采暖是诸多清洁供暖模式中最环保、最灵活的供暖方式。国家计划到2021年，新增电量消费1100亿千瓦时来带动电采暖市场。这充分证明，电采暖市场潜力巨大，

行业观察人士向《陶瓷信息》指出，目前发热瓷砖使用量最大的地区是长江流域，这一区域一直没有供暖系统，但冬天又非常寒冷，因此市场需求很大。 

在北方地区，供暖系统只覆盖到县级，乡镇一级冬天靠烧炉子取暖，随着环保的升级，发热瓷砖在北方乡镇拥有较大市场前景；而南方地区实际上亦有一定的市场需求，以佛山为例，冬天湿冷的天气让人难以忍受，以及梅雨天气、回南天等非常适合使用发热瓷砖。

总体来看，石墨烯发热陶瓷产品的诞生与发展，是国家政策、市场需求、行业发展、科技进步四个方面共同作用的必然结果。

不过，近年来随着石墨烯概念大热，各种打着“石墨烯”旗号的应用产品层出不穷、百花齐放，但绝大多数都是对传统材料进行改进，而且改进后的材料性能提升并不明显。另一方面，由于石墨烯的产业化才刚刚开始起步，各项标准、规范都不完善，加之不良商家的恶性竞争，导致市场上的产品及技术良莠不齐。

相关机构曾对社会上大量的“石墨烯发热膜”进行了一次大检查，发现大部分所谓的“石墨烯”更多还是剥离或未剥离的膨胀石墨片。此外，曾有多家科技媒体亦组织相应的抽检，发现所涉及的石墨烯发热膜应用中，大部分为传统的环氧树脂基德石墨/碳晶膜，其技术参数与传统发热膜并无差异。

中国建筑卫生陶瓷协会副秘书长、佛山市陶瓷行业协会秘书长尹虹曾指出，真正的石墨烯发热瓷砖存在较高的门槛，亟需制定规范的顶层标准和配套标准。

在受访人士一致看来，石墨烯发热瓷砖坐上了正确的时代轨道列车，虽然目前行业内相关标准仍未出台，但一旦出台，石墨烯发热瓷砖将会迎来新一轮爆发潮。

石墨烯材料的相关政策引导