近年來，我國畜禽養(yǎng)殖方式從散養(yǎng)戶為主體發(fā)展到規(guī)?；⒓s化模式，在專業(yè)化程度和規(guī)模上都有極大的提升。畜禽養(yǎng)殖設備在不斷更新，自動化程度越來越高，但畜牧生產中冬季采暖仍在使用傳統(tǒng)的高能耗、高污染的加溫設備，在如今低碳環(huán)保的綠色發(fā)展理念下，畜牧業(yè)采暖模式急需變革。

石墨烯電熱膜具有節(jié)能環(huán)保、升溫快、功率穩(wěn)定、使用壽命長、發(fā)熱更加均勻和安全等特點，可以替代傳統(tǒng)加溫設備，在畜牧業(yè)中有廣闊的應用前景。

畜牧業(yè)采暖面臨的問題

在畜禽養(yǎng)殖過程中，畜禽舍的溫度是決定畜禽生長的重要因素。寒冷季節(jié)，家禽育雛舍、母豬產房及仔豬保溫箱等都需要消耗大量的能源來維持畜牧生產所需的溫度。目前，畜牧業(yè)常見的冬季采暖熱源形式主要有燃煤鍋爐、燃油熱風機、燃氣鍋爐、生物質燃料等。

燃煤鍋爐加熱速度快，運行成本低，但是需要專人看守且溫度不好控制，不利于畜牧業(yè)的規(guī)模化生產。由于環(huán)保原因，目前絕大部分地區(qū)已經(jīng)禁用燃煤。燃油熱風機升溫迅速，但運行成本高，使用中還存在溫差大的問題，所以一般養(yǎng)殖場都用作應急備用。燃氣鍋爐與用電比成本相對較低，但養(yǎng)殖場位置偏遠，難以鋪設天然氣管道，冬季可能存在供應不足的問題。生物質燃料價格跟煤差不多，不過熱值不及燃煤的2/3，且易受潮、不耐燒，增大取暖工作量。

這些傳統(tǒng)加溫模式普遍存在運行成本高、熱效率低、溫度不穩(wěn)定及環(huán)境污染等問題。

清潔能源在畜牧業(yè)的應用研究現(xiàn)狀

由于當前嚴峻的能源形勢和嚴厲的環(huán)保政策，調整能源結構、推廣清潔能源的生產和使用勢在必行，畜牧業(yè)增溫設施的改進及推廣迫在眉睫。在“碳達峰、碳中和”計劃的新形勢下，各地畜牧工作者也在積極探索實踐各種新型高效節(jié)能的加溫模式，促進畜牧業(yè)綠色高質量發(fā)展，助力實現(xiàn)碳達峰、碳中和。李俊營等研究了利用地源熱泵系統(tǒng)供暖的密閉式雞舍環(huán)境參數(shù)變化和雛雞生長發(fā)育情況，證明采用地源熱泵系統(tǒng)供暖能夠滿足蛋雞育雛的要求，但應加強管理，采取必要措施提高雞舍的相對濕度。周曉容等為研發(fā)更為合理有效的斷奶仔豬保溫設備，提高養(yǎng)豬效益，采用遠紅外碳纖維發(fā)熱板加熱、溫控器控溫以及木箱箱體和聚氯乙烯門簾保溫組合方式對普通仔豬保育箱進行了改進，并通過對比試驗考察該設備的應用效果。結果表明，改進后的保育箱可顯著提高斷奶初期日采食量，具有提高仔豬日增重、免疫力，降低仔豬腹瀉的趨勢，升溫和保溫效果明顯，節(jié)能高效，具有較大的推廣應用價值。胡陳明等研究煙道加熱、水暖加熱和空氣能做育雛加熱系統(tǒng)對優(yōu)質肉雞育雛生產的影響。證明空氣能熱泵升溫速度最快、溫度分布均勻性好，雛雞均重高、生產性能好，對工作人員及環(huán)境不會產生其他危害，運行成本最低，但前期投入更高，對有一定規(guī)模的育雛廠來說是一種較好的育雛加熱模式。蔣青榮等以石家莊峪口禽業(yè)有限公司為例，統(tǒng)計分析了空氣源熱泵系統(tǒng)在現(xiàn)代化大規(guī)模雞場中的供暖情況及其經(jīng)濟性。結果表明，空氣源熱泵熱水機組與地暖及風盤結合形成的空氣源熱泵系統(tǒng)應用于現(xiàn)代化大規(guī)模蛋雞育雛場中，既可以滿足雞舍的供暖需求，又可以降低成本、保護環(huán)境、節(jié)省能源。以空氣能熱泵為代表的新型清潔能源設備在一些養(yǎng)殖場已有安裝使用，但受限于前期購買設備投入較大，以及設備啟動時電網(wǎng)負荷過重，需改造變壓器等問題，在畜牧業(yè)中普遍推廣應用存在一定難度。

石墨烯電熱膜在畜牧業(yè)的應用前景

1、石墨烯電熱膜性能

（2）升溫快，發(fā)熱均勻穩(wěn)定。

石墨烯材料具有超強的導電導熱性能，能在通電幾秒內迅速升溫，室內達到適宜溫度只需十幾分鐘，而傳統(tǒng)水暖至少需要6h的預熱時間。石墨烯膜是整體面狀發(fā)熱，即使某處破損也不會形成斷路，發(fā)熱更加均勻、穩(wěn)定。電熱膜擁有自限溫特性，即使溫控器在失靈狀態(tài)下，電熱膜本身也不會出現(xiàn)溫度過高現(xiàn)象，使用更安全。

（3）安裝便捷，維護成本低，綠色環(huán)保。

石墨烯電熱膜可以根據(jù)使用場地、使用功能、使用目的不同，與各種材料相結合，制定不同類型的石墨烯發(fā)熱產品，具有安裝便捷、占用空間小、通電即可發(fā)熱等特點，可以滿足各種設計需求。電熱膜智能化控制，無需專人看守，節(jié)省了人工成本。電熱膜防水，耐腐蝕，使用壽命長達50年，運行過程中不產生噪聲和有害污染物，穩(wěn)定可靠，維護成本很低。

（4）遠紅外功效。石墨烯電熱膜通電后能釋放6～15μm的遠紅外波長，該波長與生物體波長接近，被譽為生命之光。遠紅外波可與機體細胞形成“分子共振”和“內熱效應”，不僅具有體感溫度高和促生長功效，還能夠改善機體血液循環(huán)、增強新陳代謝、激活生物分子活性、提高免疫功能。

2、“石墨烯 + 現(xiàn)代畜牧業(yè)”共贏模式

我國對石墨烯產業(yè)極為重視，石墨烯產業(yè)已經(jīng)被列入《“十三五”國家戰(zhàn)略性新興產業(yè)發(fā)展規(guī)劃》和“中國制造2025”重點發(fā)展領域之一，一批石墨烯產業(yè)園紛紛涌現(xiàn)。隨著石墨烯基礎研究的不斷突破，產業(yè)化應用也在不斷拓展，并逐漸延伸到農業(yè)領域。王建軍等驗證和評價了石墨烯遠紅外電暖在集約化育苗中的實際應用效果，證明石墨烯電暖與燃煤鍋爐水暖安裝成本相當，石墨烯電暖升溫迅速且均勻，可節(jié)省能耗30%～50%。曹新紅等通過供暖試驗對比，證明石墨烯電熱膜是一款符合“碳達峰、碳中和”需求的清潔能源采暖材料，其在升溫速度、熱量分布合理性、體感舒適性等方面具有較大優(yōu)勢。劉旺等利用相變材料和石墨烯電加熱技術進行日光溫室增溫對比試驗，探索綠色高效的冬季日光溫室增溫技術。研究結果表明，加裝石墨烯設備的溫室一天內溫度變化最小，連續(xù)極端寒冷天氣時，石墨烯電加熱設備比相變材料增溫效果明顯。綠色發(fā)展已經(jīng)成為畜牧業(yè)現(xiàn)代化的主旋律，引進環(huán)境友好型、經(jīng)濟適用型的清潔能源供熱設備，是養(yǎng)殖企業(yè)實現(xiàn)生態(tài)養(yǎng)殖、科學養(yǎng)殖的有力保障。作為最先進的供暖方式之一，石墨烯電熱膜加溫可滿足規(guī)模化養(yǎng)殖場對清潔采暖的剛需，重塑生態(tài)養(yǎng)殖溫控系統(tǒng)，促進畜牧業(yè)向高質量發(fā)展，具有廣闊的應用前景。以家禽為例，雛雞由于體溫調節(jié)機制未發(fā)育完全，對周圍環(huán)境溫度適應范圍較小。溫度不適會對雛雞產生不良影響，造成生長發(fā)育遲緩，卵黃吸收不良，雞群免疫力下降等問題，因此育雛期實現(xiàn)雞舍精準控溫具有非常重要的意義。石墨烯電熱膜是面狀發(fā)熱，發(fā)熱均勻穩(wěn)定，能夠精準控溫，非常適合雛雞采暖。并且石墨烯電熱膜發(fā)射的遠紅外光波能有效改善血液循環(huán)，增強新陳代謝，具有促生長作用。石墨烯電熱膜作為加溫設備不僅節(jié)能環(huán)保，還有利于提高雛雞存活率和生長狀況，還可以對產蛋期雞群能否達到產蛋高峰產生正面影響。因此，應該加快落實石墨烯電熱膜在畜牧業(yè)的科技成果轉化，積極探尋“石墨烯+現(xiàn)代畜牧業(yè)”共贏模式。

石墨烯電熱膜在畜牧業(yè)推廣存在的問題

1、產品質量參差不齊，缺乏統(tǒng)一產品標準石墨烯電熱膜研究主要分為材料研究和產品研發(fā)，對于產品工藝領域、應用領域的研究較少。盡管市場上從事石墨烯電熱膜生產企業(yè)較多，但與應用領域脫節(jié)嚴重，現(xiàn)有的石墨烯電熱膜質量參差不一，多數(shù)產品存在電熱轉化效率低、衰減率高、卷曲度不高、防水防腐蝕性能不強、使用壽命短等缺點，甚至有的廠家拿碳素顆?；蛘咂渌牧厦俺涫?，對消費市場產生不良影響。對畜牧加溫市場而言，適用于不同設施養(yǎng)殖場的高質量石墨烯電熱膜產品還有待研發(fā)。

3、石墨烯產業(yè)鏈有待整合貫通我國石墨烯產業(yè)市場規(guī)模逐年增長，由2016年40億元增至2020年230億元，年均復合增長率為54．9%。從事石墨烯材料研制生產的企業(yè)日漸增多，但不少地區(qū)存在布局重疊和重復建設的問題，產業(yè)鏈條未打通，導致生產出的石墨烯產品找不到合適的市場。石墨烯生產企業(yè)獨自構建石墨烯產業(yè)鏈比較困難，產業(yè)創(chuàng)新拉動效果不顯著。市場上的產品魚龍混雜，部分企業(yè)炒作石墨烯概念，石墨烯產業(yè)健康發(fā)展受到不良影響。整合貫通石墨烯產業(yè)鏈，需要將石墨烯生產企業(yè)、高校、科研機構和使用企業(yè)資源整合，形成產學研用一體化平臺，多渠道協(xié)同推進石墨烯產業(yè)化進程。石墨烯上下游企業(yè)的對接，產品的開發(fā)和產業(yè)鏈的完善還需要時間。

1：如今電熱膜地暖發(fā)展的如此快絕非偶然
2：電熱膜的能量會傳遞到樓下嗎
3：發(fā)熱電纜地暖上如何鋪設地磚
4：連醫(yī)院都鋪電地暖了，你還怕啥