石墨烯“黑”科技，为鸟巢观礼智慧提供温暖如春的保障

• 2022-02-21 13:44:00 来源：科技日报

科技日报记者 华凌

初春的北京气温尚低，北京2022年冬奥会开闭幕式场馆国家体育场（鸟巢）作为半开放的场馆，开幕式当天最低气温零下6℃，闭幕式气温零下2℃。而冬奥会的开闭幕式都在夜间举行，那么，在这种半开放的体育场馆，如何保障观礼区的温暖舒适？

2020年1月，鸟巢体育场部分观礼区精准加热保障项目启动。冬奥组委及国家体育场相关专家经过一年多的深入调研及比较，亲身体验多种加热方案后，从“安全、高效节能、舒适”三个综合维度考量，最终选定石墨烯柔性热管理技术方案。这让作为世界上最薄、最坚硬、导电导热性能最好的“新材料之王”——石墨烯材料，首次在世界上应用在奥运场馆，实现观礼部分区域的温控管理，包括地毯、桌椅等，形成智能加热管理系统。

据介绍，在电热领域，新型石墨烯材料表现卓越：石墨烯的电热转换效率达90%以上，当这种的新型材料通电后，能够将电能高效转化为热能，热能又通过远红外线以平面方式均匀地辐射出来，可以被人体很好接受，顿感阳光般的温暖。

“我们自主研发全球领先工艺的石墨烯纺织物柔性发热材料艾弗AIHF，即一种纺织物形态、具有卓越发热效能、高效能量转化的新型科技材料。其最大亮点是彻底摆脱对基材的依赖，用石墨烯和碳纳米管分散液做成一块能够发热的‘布’。这一创新性的技术不仅让新型材料拥有出色热传导性能，还兼具普通布料的耐水洗、柔软、轻薄舒适和耐用等优势，也就是说，可以将它反复水洗、揉搓和剪裁，性能丝毫不会有所衰减。”2月20日，中国航发石墨烯材料冬奥专项项目负责人、Aika爱家科技董事长陈利军在接受科技日报记者采访时介绍说。

在实际应用中，科研人员在鸟巢体育场部分观礼区的桌子、椅子或沙发的内部，嵌入这种石墨烯柔性发热织物材料，并且通过控制系统启动和调节轻触控制按键，一档、两档、三档，分别可以进行47℃、37℃、30℃高中低三个温度的控制；在观礼部分区域的地毯里也置入这套石墨烯智能温度控制系统，发热温度均衡在40℃，若鸟巢在温度零下5℃环境下，地毯表面温度可保持在20℃。

作为全球先进的体育赛事场馆，国家体育场（鸟巢）配备了很多先进的设施，为了确保场馆电力的安全稳定运行，需要对所有用电设施进行科学合理的配电管理，尽可能将总体功耗维持在可控范围内。那么，这种石墨烯智能温度控制系统是否高效节能？

陈利军答道，“相关产品性能完全契合这一特殊需求。艾弗AIHF极高的电热转换效率使其仅在24V低压启动的条件下，就能迅速实现升温和热传导，既不会给电力系统带来额外负担，又能高效完成热保障任务。这一突出优势完全符合鸟巢观礼部分区域精准加热改造项目的特殊需求。据测算，使用这种新型材料改造后的部分鸟巢观礼区的电力总需求仅占鸟巢整体电力负荷的0.098%，不到百分之一。”

在鸟巢观礼，场馆除了需要舒适度之外，还必须要确保百分百的安全可靠。“这种新型材料低压启动的技术特点让其十分契合安全性的要求，此次鸟巢改造项目仅需使用24V的低压直流电，就可以高效驱动艾弗AIHF材料，为部分观礼区域提供安全可靠的热力保障。”陈利军介绍说。

（图片由受访方提供）

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