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2020年的寒潮讓全國各地的羽絨服、防寒服大賣；不少商家也順勢推出“石墨烯”發(fā)熱服，比如發(fā)熱羽絨服、發(fā)熱馬甲、發(fā)熱帽子、發(fā)熱圍脖等等。

石墨烯不僅僅運(yùn)用在服飾發(fā)熱方面，在車用電池上也能看到不少宣傳，這主要是石墨烯在電子學(xué)、光學(xué)、磁學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、催化、儲能和傳感器等領(lǐng)域都有廣闊的應(yīng)用前景，被公認(rèn)為“未來材料”和“革命性材料”。

量產(chǎn)難度

石墨烯是從天然石墨材料中剝離出來單純由碳原子組成的只有一層原子厚度的二維晶體，利用每個原子層之間相對微弱的結(jié)合力，用透明膠帶粘住石墨片層的兩面，反復(fù)粘貼撕開，直到獲得只有一層原子厚度的石墨烯。

看似簡單的提取方式雖然可以獲得高品質(zhì)的石墨烯，但石墨烯的大小只能靠運(yùn)氣且很難實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，因?yàn)?毫米厚的石墨薄片就能剝離出300萬層石墨烯。除此之外還有氧化還原法、化學(xué)氣相沉積法、超聲剝離法等，但無論如何，目前石墨烯都不能大規(guī)模量產(chǎn)，其成本可想而知。

目前的石墨烯主要有兩種形態(tài)，一種是石墨烯薄膜，一種是類似炭黑的石墨烯粉體，兩者的應(yīng)用方向也不盡相同。其中薄膜形態(tài)的石墨烯已經(jīng)可以進(jìn)行小規(guī)模生產(chǎn)。但石墨烯粉體則是爭議最為集中的領(lǐng)域：一些公司和機(jī)構(gòu)將單層和多層混為一談，將厚度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過10個原子層的石墨烯微片或石墨烯納米片也稱為石墨烯。一些公司甚至號稱可以做100噸、500噸甚至上千噸，夸大成分比較大，且大部分并不是真正的石墨烯，一般消費(fèi)者很難分辨清楚。

服飾類

石墨烯是目前已知最薄、最堅(jiān)硬、柔韌性最好、重量最輕的納米材料；擁有高導(dǎo)熱性、導(dǎo)電奇快、阻隔性高、超薄性能、磁性極強(qiáng)、強(qiáng)度甚高、高熱穩(wěn)定、完全透明等特點(diǎn)。擁有最高的導(dǎo)電速度和導(dǎo)熱系數(shù)，并且比鉆石還硬、比銀的電阻還低，幾乎是完全透明的狀態(tài)，跟紙一樣柔。

由于石墨烯擁有奇快的導(dǎo)電性能，當(dāng)給石墨烯發(fā)熱膜兩端電極通電之后，電熱膜中的碳分子在電阻中產(chǎn)生聲子、離子和電子，由產(chǎn)生的碳分子團(tuán)之間相互摩擦、碰撞「布朗運(yùn)動」而產(chǎn)生熱能。熱能又通過控制波長在5~14微米的遠(yuǎn)紅外線以平面方式均勻地輻射出來，能很好的被人體吸收，有效電熱能總轉(zhuǎn)換率達(dá)99%以上，同時(shí)加上特殊的石墨烯材料的超導(dǎo)性，可以保證發(fā)熱性能穩(wěn)定。

不過石墨烯目前只能通過電能轉(zhuǎn)化為熱能，所以，無論是什么產(chǎn)品形態(tài)需要發(fā)熱的話都需要給它供電。穿在身上，那么必須要隨身帶著一個移動電源。

另外石墨烯通過遠(yuǎn)紅外線散熱的方式被人體吸收，那也就意味著實(shí)際穿著在身上的體感溫度，并沒有紅外成像儀中拍攝的那么高。

因?yàn)榧t外線一旦跟人體接觸，是會立馬被人體所吸收的。比如直接探測到50℃左右，被人體吸收后，溫度就變成了30℃左右。當(dāng)然，這個溫度應(yīng)用在服飾上也足夠了，人體還是能由內(nèi)而外的感受到溫暖。

相比傳統(tǒng)的電阻發(fā)熱，石墨烯發(fā)熱更加安全，不會斷電擊穿，哪怕部分被破壞了，也不會影響整體的工作。真正的石墨烯服飾可以水洗，因?yàn)槭┎牧媳旧碛惺杷?，不過其片層結(jié)構(gòu)，也容易團(tuán)聚疊層。

但由于石墨烯的成本昂貴，市售很多服飾類產(chǎn)品，其加熱模塊并不一定是純粹的石墨烯加熱片，很可能是碳纖維或者納米管，次一點(diǎn)就是傳統(tǒng)電線式的加熱芯片了。其中碳纖維相對成本低，產(chǎn)品形態(tài)也更接近石墨烯，是用得最多的一種加熱方案。不過碳纖維有一個致命的缺點(diǎn)，一旦彎折斷裂，斷裂的位置電阻會相差幾十倍，容易局部高溫，引起燙傷甚至起火。這一點(diǎn)消費(fèi)者在購買時(shí)一定要注意質(zhì)量和安全問題。

這種打著“石墨烯”口號的護(hù)膝就有點(diǎn)夸張了

家裝類

同樣打著石墨烯技術(shù)保暖的還有地暖、發(fā)熱墻等，石墨烯發(fā)熱地板是基于普通木地板的基礎(chǔ)上，內(nèi)置石墨烯發(fā)熱層制作而成的一款新型地板產(chǎn)品。

石墨烯發(fā)熱地板的發(fā)熱原理，也是在電場的驅(qū)動作用下，石墨烯產(chǎn)生“布朗運(yùn)動”，碳分子之間發(fā)生劇烈的摩擦和撞擊發(fā)熱，產(chǎn)生的熱能以遠(yuǎn)紅外線傳播。而且這是一種節(jié)能的供暖方式，比傳統(tǒng)采暖方式要節(jié)約能源20%~30%，98%的電熱轉(zhuǎn)換效率。同時(shí)，還能采用App遠(yuǎn)程智能溫控系統(tǒng)，保證室內(nèi)溫度的舒適感。

同樣和服飾類需要充電寶一樣，石墨烯發(fā)熱地板同樣需要通電使用，至于有些商家吹噓的自發(fā)熱是不存在的，是通過消耗電能來達(dá)到供暖目的。

石墨烯發(fā)熱地板其獨(dú)特的石墨烯芯片發(fā)熱芯材，把電能高效轉(zhuǎn)化為遠(yuǎn)紅外熱能，相對于煤炭、天然氣等采暖能源，電能采暖沒有煙塵，不產(chǎn)生廢氣、廢物等污染物，比較環(huán)保干凈。

傳統(tǒng)供暖方式機(jī)械死板，供暖時(shí)間受限制、溫度不能自主調(diào)節(jié)，而石墨烯發(fā)熱地板的采暖時(shí)段、采暖空間、采暖溫度，都可以自行控制，并且能釋放出8~16微米遠(yuǎn)紅外線，對人體有良好的保健功能，特別是失眠、神經(jīng)衰弱、頸椎炎及微循環(huán)等，具有良好的改善作用。

就目前而言，石墨烯發(fā)熱地板的主要原料依舊是木地板，而大部分實(shí)木地板在安裝石墨烯發(fā)熱層后使用都會出現(xiàn)變形，所以不適用，而強(qiáng)化地板雖然穩(wěn)定性能強(qiáng)，但是由于基材原因，大部分環(huán)保性能都達(dá)不到保障，安裝石墨烯發(fā)熱層后使用可能會導(dǎo)致甲醛加倍釋放影響健康，因此建議選購石墨烯發(fā)熱地板應(yīng)當(dāng)注意，需要特別關(guān)注環(huán)保以及穩(wěn)定性能。

石墨烯電池

對于新能源汽車而言，目前最大的障礙主要就是續(xù)航里程或者充電速度，除了特斯拉、比亞迪等新能源領(lǐng)域的領(lǐng)頭羊外，很多其他汽車廠商為了給自己的新能源汽車造勢，不惜夸大了自家的電池技術(shù)，這也誤導(dǎo)了很多的消費(fèi)者。

最近比較明顯的就是某汽的一款新能源汽車的宣傳，其中就提到了石墨烯電池，他們表示自己的技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)8分鐘充滿80%，并且實(shí)現(xiàn)1000公里的續(xù)航，甚至比充電還要方便。

而中科院歐陽明高院士也公開表示：“如果有人說新能源車能夠跑1000公里，充電還只要幾分鐘，還能夠保證安全性，就以目前的技術(shù)來講，根本不存在這樣的可能。”當(dāng)然歐陽院士也對此話進(jìn)行了解釋，他發(fā)話點(diǎn)名了石墨烯技術(shù)存在的相關(guān)“騙局”，其矛頭并非指向石墨烯技術(shù)，而是很有針對性的指向了石墨烯電池的功效上。

當(dāng)然也不是說在中科院院士發(fā)話之后，就對石墨烯技術(shù)抱有懷疑的態(tài)度，畢竟在學(xué)術(shù)研究上存在著很多的不確定性，目前也沒有辦法很好的分辨虛實(shí)，有可能在技術(shù)層面有辦法達(dá)到這樣的狀態(tài)，但是只是目前這樣的技術(shù)還處于實(shí)驗(yàn)論證階段，濫用石墨烯進(jìn)行自家的產(chǎn)品宣傳在一定程度上誤導(dǎo)了消費(fèi)者。

石墨烯技術(shù)帶來的是高能效、低成本，這已經(jīng)是一個不爭的事實(shí)了，只不過目前還沒有成本高效的大規(guī)模量產(chǎn)技術(shù)，相信在技術(shù)成熟之后肯定可以得到很好的推廣運(yùn)用。

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