挑战杯 · 生态环保和可持续发展

DecaGraph
拾碳科技

基于石墨烯远红外智能供暖技术,助力中国建筑领域碳减排与清洁供暖转型

以下数据材料系统梳理了中国碳排放现状、清洁能源发展、碳交易市场、建筑供暖能耗等关键领域,为DecaGraph项目提供全面的数据支撑

27%
中国碳排放占全球
全球最大碳排放国
40.2%
建筑碳排放占比
全生命周期占全国总排放
144亿m²
北方采暖面积
全国最具节能潜力领域
382亿元
碳市场累计成交
截至2025年6月底
9亿千瓦
光伏装机容量
2025年底累计
12.8万亿
清洁能源GDP贡献
占GDP 11.4%
Research Overview

数据研究总览

本报告围绕挑战杯"生态环保和可持续发展"类别,系统梳理了六大维度的数据材料,全面论证DecaGraph石墨烯远红外智能供暖技术在中国碳减排与清洁供暖转型中的重要价值与市场前景。

碳排放趋势

中国碳排放总量、碳强度、分行业变化

清洁能源

光伏、风电、核电装机与电网排放因子

碳交易市场

全国碳市场交易量、碳价与市场扩容

供暖革命

北方供暖面积、能源结构、智慧供热

石墨烯产业

市场规模、产能、专利与增长预期

双碳政策

"3060"目标、碳市场启动、政策演进

Carbon Emissions

中国碳排放趋势与建筑领域痛点

根据《2024年中国建筑业碳中和研究报告》及《中国城乡建设领域碳排放研究报告(2025)》的权威测算,中国建筑业全生命周期碳排放占全国总碳排放量高达48.3%。2024年全国民用建筑运行碳排放量高达24.7亿吨CO₂,能源消费结构的失衡是核心症结。

碳排放总量与碳强度变化

2015-2025年 · 碳排放量(亿吨CO₂) & 碳强度指数(2015=100)

2015201620172018201920202021202220232024202595102109120557085105
CO₂排放量 碳强度指数

建筑运行碳排放来源结构

2024年 · 运行碳排放24.7亿吨CO₂的细分来源

电力间接碳排放66.8%
化石能源直接燃烧16.6%
集中热力供应16.6%

电力间接碳排放占据主导地位。化石能源直接燃烧(分户燃气、燃煤采暖)和集中热力供应各占16.6%,是DecaGraph技术的核心替代目标。

2025年分行业碳排放变化

同比变化(%) · 化工行业为唯一增长行业

-12%-6%0%6%12%电力行业交通运输建材行业化工行业其他行业
48.3%
建筑全生命周期碳排放占全国总排放
24.7亿吨
2024年民用建筑运行碳排放 (tCO₂)
21.8%
建筑运行能耗占全国能源消费总量
4.3+1.5亿吨
热力间接排放 + 北方直接采暖排放

数据来源:《2024年中国建筑业碳中和研究报告》、《中国城乡建设领域碳排放研究报告(2025)》 · 建筑供暖领域的碳排放构成了迈向"零碳"目标的巨大阻碍,DecaGraph远红外智能供暖系统可从根本上改变传热机制,实现大幅减排

Clean Energy

清洁能源爆发式增长

2025年中国清洁能源行业产值达15.4万亿元,占GDP的11.4%。太阳能装机突破12亿千瓦,风电装机达6.4亿千瓦。据生态环境部、国家统计局和国家能源局联合发布的数据,2024年全国电力平均碳足迹因子为0.5777 kgCO₂/kWh,较2023年下降6.9%

电力排放因子持续下降意味着,使用电供暖替代燃煤供暖的碳减排效果将越来越显著。DecaGraph石墨烯远红外供暖系统直接使用电力,随着电网清洁化,其全生命周期碳排放将持续降低。

清洁能源城市

2024年全国电力碳足迹因子(三部门联合发布)

0.5777kgCO₂/kWh
风电 +12.5%太阳能 +43.6%水电 +10.9%

清洁能源装机容量增长

2015-2025年 · 单位:亿千瓦

2015201620172018201920202021202220232024202506121824
  • 水电
  • 核电
  • 风电
  • 太阳能

区域电网排放因子

2023年 · 单位:kgCO₂/kWh · 电网清洁化使电供暖碳减排效果持续提升

华北电网
0.6361
-6.1% 同比
东北电网
0.5122
-5.8% 同比
华东电网
0.55
-4.5% 同比
华中电网
0.5271
-5.2% 同比
西北电网
0.5543
-3.8% 同比
南方电网
0.4267
-7.2% 同比
Carbon Market

全国碳交易市场

2021年7月正式启动的全国碳排放权交易市场,已扩容至电力、钢铁、水泥、铝冶炼四个行业,覆盖约3600家企业、80亿吨温室气体排放,是全球覆盖排放量最大的碳市场。碳价持续走高,为清洁供暖技术创造了巨大的市场机遇。

碳市场交易量与碳价走势

2021-2025年 · 成交量(亿吨) & 碳价(元/吨CO₂)

2021202220232024202500.61.21.82.40306090120
年度成交量 碳价走势
累计成交量
8.65亿吨
截至2025年6月底
累计成交额
459.3亿元
截至2025年6月底
碳价历史新高
104.5元/吨
2024年11月创下
2030年预期
200-300元/吨
碳价上涨将显著提升清洁供暖经济性
Heating Revolution

供暖领域:碳减排的核心战场

据国家统计局数据,2023年全国城市集中供热面积已达115.49亿m²,2024年初步测算达120.38亿m²。北方地区城镇采暖总面积高达173亿m²,集中供热管道里程达52.37万公里。然而,供暖能源结构仍以燃煤为主导,电供暖占比仅5%,蕴含巨大的清洁化转型空间。

石墨烯远红外供暖系统
173
亿m² 北方城镇采暖面积
80%
2025年清洁取暖率目标
52.37
万公里 集中供热管道
7.33%
年均复合增速(2014-2023)

城市集中供热面积增长趋势

2014-2024年 · 单位:亿m² · 十年翻倍增长

20142015201620172018201920202021202220232024406590130

数据来源:国家统计局城市集中供热统计数据

北方供暖能源结构

燃煤仍占主导地位,电供暖占比仅5%,增长空间巨大

燃煤热电联产45%
燃煤锅炉32%
天然气12%
电供暖5%
地热/生物质/其他6%

智慧供热市场规模

2017-2024年 · 单位:亿元 · 年复合增长率超15%

201720182019202020212022202320240550110016502200

单位面积供暖能耗下降趋势

2002-2022年 · 单位:kgce/m² · 降幅超52%

2002200520082010201220152018202020221015202530

清洁取暖的困境与机遇

77%
燃煤仍占北方供暖能源结构的主导地位(热电联产+锅炉)
5.8亿吨
热力间接排放(4.3亿吨) + 北方直接采暖排放(1.5亿吨)的CO₂总量
5%→?
电供暖占比极低,DecaGraph远红外技术可大幅提升电供暖的经济性和舒适性

传统"煤改电"面临运行成本高、舒适度差的困境。DecaGraph石墨烯远红外供暖以99%+电热转换效率和35%综合能耗降低,从根本上破解了电供暖的经济性难题。

石墨烯分子结构
30%+
年复合增长率
Graphene Industry

石墨烯产业蓬勃发展

中国石墨烯产业在全球占据主导地位,市场规模、专利数量、产能均居世界首位。石墨烯作为"新材料之王",其卓越的导热性能和远红外辐射特性,使其成为新型供暖技术的理想材料。DecaGraph正是基于石墨烯的这些独特性能,开发出高效节能的远红外智能供暖系统。

400亿元
2025年发热行业规模
60%
全球市场份额
80%
全球专利占比
2.0万吨/年
粉体产能
240万m²/年
薄膜产能
3000亿元
2030年预期规模
Policy Timeline

双碳政策演进与刚性约束

从2020年"3060"目标提出到2025年"十五五"规划纲要发布,中国双碳政策体系不断完善。《2024—2025年节能降碳行动方案》明确部署建筑节能降碳行动,为DecaGraph等清洁供暖技术的推广应用提供了坚实的政策保障和市场空间。

建筑节能降碳量化指标

来源:十五五规划纲要、《2024—2025年节能降碳行动方案》

指标目标值基准/说明来源
万元GDP碳排放下降5.0%较2020年十五五规划
非化石能源消费占比21.7%2025年目标十五五规划
既有建筑节能改造+2亿m²较2023年增长节能降碳行动方案
供热管网热损失-2个百分点较2020年节能降碳行动方案
居住建筑节能率提高30%改造后节能降碳行动方案
公共建筑节能率提高20%改造后节能降碳行动方案
建筑电力消费比例55%2025年目标建筑用能规划
超低/近零能耗建筑0.5亿m²新增面积节能降碳行动方案
2020年9月

"3060"目标提出

习近平在联合国大会宣布中国将力争2030年前碳达峰、2060年前碳中和

2021年7月

全国碳市场启动

全国碳排放权交易市场正式上线,覆盖电力行业约2000家企业

2021年10月

"1+N"政策体系

国务院发布碳达峰碳中和"1+N"政策体系顶层设计文件

2024年5月

节能降碳行动方案

国务院印发《2024—2025年节能降碳行动方案》,部署建筑节能降碳行动,要求2025年底完成既有建筑节能改造面积较2023年增长2亿m²以上

2024年1月

CCER正式重启

全国温室气体自愿减排交易市场正式启动

2024年9月

碳市场扩容

全国碳市场扩容至钢铁、水泥、铝冶炼行业,覆盖约3600家企业

2025年2月

碳排放首次下降

Carbon Brief分析显示2025年中国CO₂排放同比下降0.3%,为首个完整年份下降

2025年3月

"十五五"规划纲要

明确万元GDP CO₂排放较2020年下降5.0%,非化石能源消费占比提升至21.7%

里程碑 碳市场 政策文件
DecaGraph Solution

DecaGraph 技术优势与减排量化

DecaGraph拾碳科技基于石墨烯远红外智能供暖技术,以远红外热辐射同频共振替代传统对流传热,实现99%+电热转换效率和35%综合能耗降低。结合2024年最新电力碳足迹因子(0.5777 kgCO₂/kWh),可精确量化每平方米的减排贡献。

电热转换效率

99%+
对比:传统电暖器85%

远红外辐射波段

6-15μm
对比:"生命光波"同频共振

运行安全电压

24/36V
对比:传统设备220V交流

综合能耗降低

35%
对比:对比传统对流式电供热

使用寿命

10万小时
对比:传统电暖器5000小时

升温速度

30秒
对比:传统供暖30分钟

供暖技术对比分析

对比维度传统集中供暖普通电供暖DecaGraph
基础传热机制对流为主,传导为辅空气强制/自然对流远红外热辐射同频共振
输配损耗极高(数十公里管网)中等极低(零管网损失)
运行能耗偏高较高降低约35%
运行电压存在漏水/烫伤风险220V交流高压24V/36V安全直流
空间占用锅炉房/管道/散热器体积庞大毫米级隐蔽敷设
健康效应空气干燥/扬尘极度干燥/扬尘促进微循环/康养理疗

减排量化模型

基于《建筑碳排放计算标准》(GB/T 51366-2019)及2024年最新电力碳足迹因子

减排量计算公式:

ΔC = A × Ebase × η × EF
A = 供暖面积 (m²)
Ebase = 40 kWh/m²
η = 35% 节能率
EF = 0.5777 kgCO₂/kWh

示例:10万m²居住小区改用DecaGraph

基准年采暖耗电量:400万度 (100,000m² × 40 kWh/m²)
DecaGraph节省电量:140万度 (节能率35%)
年减排CO₂:808吨 (140万kWh × 0.5777 kgCO₂/kWh)
808
吨CO₂/年 减排量
每10万m²小区
7009.6
亿美元 · 2025年全球绿色建筑市场
9.8%
CAGR · 2026-2035年复合增长率
1.79万亿
美元 · 2035年全球绿色建筑市场预期