Là thành phần cốt lõi của thiết bị xông hơi, sự phát triển công nghệ của vật liệu sưởi ấm quyết định trực tiếp đến hiệu quả trải nghiệm, mức tiêu thụ năng lượng và ranh giới kịch bản ứng dụng của phòng xông hơi khô. Từ dây điện trở kim loại truyền thống đến các vật liệu mới như chất bán dẫn graphene và PTC, mọi bước đột phá trong công nghệ sưởi ấm đều thúc đẩy bước nhảy vọt về chất trong ngành xông hơi—từ "sưởi ấm rộng rãi" đến "trao quyền sức khỏe chính xác" và từ các kịch bản dành riêng cho thương mại đến phổ biến hộ gia đình. Sự phát triển của vật liệu sưởi ấm không chỉ định hình lại hệ sinh thái ngành mà còn khiến phòng tắm hơi trở thành một sản phẩm có nhu cầu khắt khe trong thời đại tiêu dùng vì sức khỏe.
I. Vật liệu sưởi ấm truyền thống: Đặt nền móng cho ngành với những điểm nghẽn tăng trưởng nổi bật
Từ cuối thế kỷ 20 đến đầu thế kỷ 21, ngành công nghiệp xông hơi dựa vào dây điện trở kim loại và ống thạch anh làm vật liệu sưởi ấm lõi, trở thành lựa chọn chủ đạo trong giai đoạn đầu của ngành. Những vật liệu này đạt được khả năng làm nóng thông qua hiệu ứng Joule của dòng điện, với công nghệ tiên tiến và chi phí thấp, đặt nền tảng cho việc phổ biến phòng tắm hơi thương mại.
- Đặc tính kỹ thuật: Dây điện trở kim loại chủ yếu được làm bằng hợp kim niken-crom, hiệu suất chuyển đổi nhiệt khoảng 63,8%, cần lớp cách nhiệt dày để giảm thất thoát nhiệt; Hệ thống sưởi ống thạch anh phụ thuộc vào bức xạ hồng ngoại từ thành ống, với tốc độ gia nhiệt chậm, mất hơn 30 phút để tăng từ nhiệt độ môi trường lên 60°C.
- Kịch bản ứng dụng: Chủ yếu thích nghi với các phòng tắm hơi thương mại lớn, chiếm vị trí thống trị trong các phòng tắm công cộng, spa khách sạn và các kịch bản khác nhờ lợi thế về chi phí, với tỷ lệ thâm nhập thị trường vượt quá 80% trước năm 2010.
- Hạn chế của ngành: Tiêu thụ năng lượng cao (0,68 kWh/m2 trên một đơn vị diện tích), không đáp ứng được xu hướng môi trường; độ đồng đều nhiệt kém (chênh lệch nhiệt độ trong cabin vượt quá 5°C), dễ bị quá nhiệt cục bộ hoặc có điểm lạnh; tuổi thọ ngắn (chu kỳ thay thế dây điện trở kim loại trung bình chỉ 1-2 năm), dẫn đến chi phí bảo trì cao.
Trong thời kỳ này, những hạn chế về mặt kỹ thuật của vật liệu sưởi ấm đã hạn chế ngành công nghiệp xông hơi khô ở giai đoạn cơ bản là "đổ mồ hôi đơn giản". Các vấn đề như mức tiêu thụ năng lượng cao và trải nghiệm không đồng đều đã hạn chế việc mở rộng thị trường hộ gia đình, trong đó tốc độ tăng trưởng của ngành chủ yếu dựa vào việc mở rộng quy mô của các kịch bản thương mại.
II. Vật liệu sưởi ấm chuyển tiếp: Nâng cấp hiệu quả năng lượng và thăm dò kịch bản đa dạng
Vào những năm 2010, sự xuất hiện của vật liệu sưởi ấm bằng sợi carbon và tinh thể carbon đã đánh dấu bước ngoặt công nghệ đầu tiên trong ngành công nghiệp phòng tắm hơi. Với hiệu suất chuyển đổi nhiệt và đặc tính bức xạ vượt trội, những vật liệu này đã phá vỡ các hạn chế về hiệu suất của vật liệu truyền thống, thúc đẩy ngành công nghiệp hướng tới bảo tồn năng lượng và chuyển đổi trọng lượng nhẹ.
Vật liệu sưởi ấm bằng sợi carbon: Bức xạ hiệu quả Dẫn đầu nâng cấp thương mại
Dây đốt nóng bằng sợi carbon đạt được khả năng làm nóng thông qua bức xạ hồng ngoại xa khi được cấp điện, với bước sóng tập trung trong phạm vi 5-15 micron, cộng hưởng với tần số rung động của tế bào con người để đạt được khả năng sưởi ấm sâu "từ trong ra ngoài". Hiệu suất chuyển đổi nhiệt của chúng đạt 82,4% và mức tiêu thụ năng lượng trên đơn vị diện tích giảm xuống 0,41 kWh/m2, tiết kiệm 31,2% năng lượng so với dây điện trở truyền thống.
- Ưu điểm cốt lõi: Tốc độ làm nóng được cải thiện đáng kể (trung bình 15 phút để đạt nhiệt độ cài đặt, ngắn hơn 50% so với ống thạch anh); tăng cường đáng kể độ đồng đều nhiệt (chênh lệch nhiệt độ trong khoảng ±2°C trong cabin, tránh nguy cơ bỏng cục bộ); kéo dài tuổi thọ sử dụng (5-8 năm), giảm 60% chi phí bảo trì.
- Tác động thị trường: Nhanh chóng trở thành vật liệu được ưa chuộng cho các phòng tắm hơi thương mại từ trung cấp đến cao cấp, đẩy đơn giá trong ngành lên cao. Năm 2023, tỷ lệ thâm nhập thị trường đạt 39,5%. Phòng xông hơi hồng ngoại xa bằng sợi carbon do các thương hiệu hàng đầu tung ra thị trường đã đạt tỷ lệ mua lại cao hơn 27% so với thiết bị truyền thống, nhờ ưu điểm "đổ mồ hôi sâu + tiêu thụ năng lượng thấp".
Vật liệu sưởi ấm bằng tinh thể carbon: Thiết kế mô-đun mở rộng các kịch bản hộ gia đình
Tấm sưởi tinh thể carbon được làm bằng bột sợi carbon kết hợp với nhựa và ép, có thiết kế mô-đun và mỏng (chỉ dày 0,5-1 cm). Chúng có thể được gắn linh hoạt vào tường hoặc tủ, cho phép phát triển thiết bị xông hơi gia đình. Với hiệu suất chuyển đổi nhiệt trên 90% và nhiệt độ bề mặt có thể kiểm soát được dưới 50°C, độ an toàn của chúng được cải thiện đáng kể.
- Đột phá về công nghệ: Áp dụng cấu trúc gia nhiệt phẳng để phân phối nhiệt đồng đều hơn; kết hợp các hệ thống kiểm soát nhiệt độ đơn giản để đáp ứng nhu cầu của hộ gia đình; tiếp tục giảm tiêu thụ năng lượng (điện năng của các mô hình hộ gia đình được kiểm soát ở mức 1,2-1,8 kW, tuân thủ tiêu chuẩn phụ tải điện dân dụng).
- Chuyển đổi thị trường: Thúc đẩy việc chuyển đổi thiết bị xông hơi gia đình từ mô hình "tủ lớn" sang mô hình "thu nhỏ và nhúng". Kể từ năm 2015, quy mô thị trường phòng xông hơi khô gia đình đã tăng trưởng với tốc độ hàng năm vượt quá 20%, tạo nền tảng cho sự bùng nổ tiếp theo của ngành. Hệ thống sưởi ấm phòng tắm hơi bằng tinh thể carbon do các doanh nghiệp như Shanxi Dongxiang tung ra đã trở thành lựa chọn phổ biến cho cả khách sạn và hộ gia đình.
-

III. Vật liệu sưởi ấm thế hệ mới: Tích hợp công nghệ xác định các mô hình sức khỏe thông minh
Trong những năm gần đây, việc ứng dụng thương mại các vật liệu tiên tiến như graphene, chất bán dẫn PTC và ống nano carbon, kết hợp với công nghệ Internet of Things (IoT) và AI, đã đưa ngành công nghiệp xông hơi khô bước vào giai đoạn phát triển tích hợp của "vật liệu + trí thông minh". Vật liệu làm nóng không còn bị giới hạn ở chức năng "sưởi ấm" mà đã trở thành vật dụng cốt lõi trong việc theo dõi sức khỏe và điều hòa chính xác.
Vật liệu sưởi ấm bằng graphene: Tiết kiệm năng lượng tối đa trao quyền cho thị trường cao cấp
Màng gia nhiệt graphene, tận dụng những ưu điểm độc đáo của cấu trúc nguyên tử carbon một lớp, đạt hiệu suất chuyển đổi nhiệt lên tới 95% (cao hơn 15% so với sợi carbon) và mức tiêu thụ năng lượng trên một đơn vị diện tích thấp tới 0,29 kWh/m2. Với phản ứng làm nóng nhanh (làm nóng trong 3 giây sau khi bật nguồn và đạt nhiệt độ cài đặt trong 8-10 phút) và không có bức xạ điện từ, chúng tuân thủ tiêu chuẩn an toàn EN 62233:2008.
- Đổi mới công nghệ: Có thể chế tạo thành màng dẻo để thích ứng với nhiều cấu trúc có hình dạng đặc biệt khác nhau, thúc đẩy sự phát triển của thiết bị xông hơi theo hướng “tùy biến và nhẹ”; phòng xông hơi khô treo tường, chăn xông hơi di động và các sản phẩm cải tiến khác đã xuất hiện. Chúng phát ra tia hồng ngoại xa 6-14 micron xuyên qua 15 cm dưới da để kích hoạt quá trình trao đổi chất của tế bào, mang lại tác dụng điều hòa phụ trợ cho sức khỏe phụ.
- Hiệu suất thị trường: Đã trở thành động lực cốt lõi của thị trường cao cấp, với thị phần 8% vào năm 2023 và dự kiến sẽ tăng lên 25% vào năm 2030. Các tấm sưởi mực nanocarbon do Sunlight và Viện Khoa học Trung Quốc cùng phát triển đã đạt được chứng nhận thiết bị y tế và đơn giá của chúng cao hơn 30-50% so với các sản phẩm thông thường nhưng vẫn còn thiếu hụt.
Vật liệu sưởi bán dẫn PTC: An toàn và có thể kiểm soát Nắm bắt thị trường có nhu cầu cứng nhắc trong hộ gia đình
Vật liệu bán dẫn PTC (Hệ số nhiệt độ dương) có đặc tính "tự giới hạn nhiệt độ"—khi đạt đến nhiệt độ cài đặt, điện trở của chúng tự động tăng và dòng điện giảm một cách tự nhiên, về cơ bản tránh được rủi ro quá nhiệt. Xác suất hư hỏng quá nhiệt đã giảm 76% so với vật liệu truyền thống. Phạm vi dao động công suất của chúng được kiểm soát trong phạm vi ±3,2% và mức tiêu thụ điện năng ở chế độ chờ thấp tới 8W, phù hợp để sử dụng lâu dài trong gia đình.
- Thích ứng theo kịch bản: Thiết kế mô-đun hỗ trợ lắp đặt nhanh chóng mà không cần sửa đổi phức tạp, hoàn toàn phù hợp với nhu cầu của các hộ gia đình nhỏ. Được trang bị các thuật toán kiểm soát nhiệt độ thông minh, nó có thể linh hoạt điều chỉnh công suất theo nhiệt độ môi trường và hoạt động ổn định trong môi trường nhiệt độ thấp ở miền bắc Trung Quốc. Các doanh nghiệp như Shanxi Hengtong sử dụng nó trong hệ thống sưởi ấm hồ bơi được kiểm soát nhiệt độ thông minh.
- Tăng trưởng thị trường: Với tỷ lệ thâm nhập thị trường là 6,7% vào năm 2023, nó đứng đầu trong số tất cả các vật liệu sưởi ấm về tốc độ tăng trưởng, thúc đẩy doanh số bán hàng thương mại điện tử của thiết bị xông hơi gia đình tăng 45% và trở thành lựa chọn ưa thích của nhóm người tiêu dùng trẻ.
Vật liệu tích hợp ống nano carbon và bơm nhiệt: Đổi mới carbon thấp tiên phong trên con đường tương lai
Là một công nghệ mới nổi, vật liệu làm nóng ống nano carbon có hiệu suất nhiệt cao hơn 10% so với sợi carbon, có khả năng chống ăn mòn và nhiệt độ cao và thấp, tuổi thọ trên 10 năm. Công nghệ sưởi ấm bằng bơm nhiệt lấy nhiệt từ không khí thông qua tuần hoàn môi chất lạnh, với COP (Hệ số hiệu suất) là 2,8-3,5—tiêu thụ 1 kWh điện để tạo ra nhiệt tương đương 3 kWh, tiết kiệm 52% năng lượng so với sưởi ấm bằng điện trở.
- Giá trị kỹ thuật: Việc tích hợp ống nano carbon và công nghệ bơm nhiệt cho phép thiết bị xông hơi đạt được lợi thế kép là "tiêu thụ năng lượng cực thấp + tuổi thọ dài", phù hợp với định hướng chính sách "carbon kép". Cabin xông hơi khô bơm nhiệt thử nghiệm của Haier chỉ cần 0,29 kWh/m2 để làm nóng từ 25°C đến 60°C, mở ra một hướng đi mới cho quá trình chuyển đổi lượng carbon thấp của ngành.
- Triển vọng ứng dụng: Mặc dù hiện đang trong giai đoạn thương mại hóa ban đầu (tỷ lệ thâm nhập 0,8% vào năm 2023), nhưng nó đã trở thành trọng tâm R&D chính của các doanh nghiệp hàng đầu. Dự kiến tỷ lệ thâm nhập của nó trong các kịch bản thương mại sẽ vượt quá 15% vào năm 2030, đặc biệt phù hợp với các khách sạn cao cấp, cơ sở chăm sóc sức khỏe và các kịch bản nhạy cảm về năng lượng khác.
-

IV. Chuyển đổi ngành và xu hướng tương lai được thúc đẩy bởi vật liệu sưởi ấm
Việc lặp lại các vật liệu làm nóng không chỉ là sự cải tiến về các thông số kỹ thuật mà còn tạo ra sự chuyển đổi tổng thể của chuỗi ngành công nghiệp phòng tắm hơi, thể hiện các đặc điểm mới về dạng sản phẩm, kịch bản ứng dụng và mô hình kinh doanh.
Những biểu hiện cốt lõi của sự chuyển đổi ngành
- Kịch bản đa dạng: Từ phát triển do thương mại thống trị đến phát triển trình điều khiển kép "thương mại + hộ gia đình". Tỷ lệ quy mô thị trường hộ gia đình đã tăng từ 12% năm 2010 lên 37% vào năm 2023, với phòng xông hơi khô mini, phòng xông hơi nhúng và các sản phẩm khác trở thành những sản phẩm được yêu thích tại các ngôi nhà mới.
- Trải nghiệm định hướng sức khỏe: Việc tích hợp các chức năng bức xạ hồng ngoại xa của vật liệu sưởi ấm với quản lý sức khỏe. 72% người tiêu dùng sẵn sàng trả phí bảo hiểm cho các chức năng "theo dõi sức khỏe + kiểm soát nhiệt độ chính xác" và các sản phẩm có khả năng cải thiện phụ trợ điều hòa sức khỏe và bệnh mãn tính có mức định giá cao hơn từ 40% -60%.
- Vận hành hiệu quả: Vật liệu sưởi ấm mới giúp giảm chi phí bảo trì và tiêu thụ năng lượng của thiết bị. Chi phí vận hành hàng năm của phòng xông hơi thương mại đã giảm 20-30%. Nhà tắm Thái Nguyên Trường Giang tiết kiệm được 32.000 nhân dân tệ mỗi năm sau khi áp dụng hệ thống sưởi cảm ứng điện từ.
-

Ba xu hướng phát triển trong tương lai
- Tổng hợp vật liệu: Các vật liệu đơn lẻ phát triển theo hướng chức năng tổng hợp "sưởi ấm + cảm biến + kháng khuẩn". Các tấm sưởi sẽ tích hợp nhiệt độ, độ ẩm và cảm biến sinh học của con người để đạt được một vòng khép kín “điều chỉnh-phân tích nhận thức”. Ví dụ, việc tích hợp các tấm gỗ chức năng ion âm với vật liệu sưởi ấm có thể tạo ra hơn 30.000 ion âm trên mỗi cm³.
- Hiệu suất năng lượng cực cao: Được thúc đẩy bởi các chính sách, hiệu suất chuyển đổi nhiệt trung bình của ngành sẽ vượt quá 92% vào năm 2030. Các tiêu chuẩn quốc tế như Chỉ thị ErP của EU sẽ đẩy nhanh việc loại bỏ các vật liệu tiết kiệm năng lượng thấp và các công nghệ như bơm nhiệt và sưởi ấm bằng năng lượng mặt trời sẽ được áp dụng rộng rãi.
- Tùy chỉnh kịch bản: Phát triển các giải pháp sưởi ấm chuyên dụng cho các nhu cầu của các nhóm khác nhau—chẳng hạn như hệ thống sưởi tinh thể carbon "hấp chậm ở nhiệt độ thấp" được thiết kế cho người già, thiết bị graphene "sưởi ấm nhanh" cho những người đam mê thể thao và thiết bị xông hơi cấp y tế sẽ trở thành điểm tăng trưởng mới.
Lịch sử phát triển của vật liệu sưởi ấm thực chất là quá trình chuyển đổi của ngành công nghiệp xông hơi từ “thỏa mãn chức năng” sang “tạo ra giá trị”. Từ dây điện trở truyền thống đến công nghệ tích hợp graphene và bơm nhiệt, mọi đổi mới về vật liệu đều thúc đẩy ngành này vượt qua các nút thắt và mở rộng ranh giới. Trong tương lai, với sự tích hợp sâu rộng của khoa học vật liệu và công nghệ thông minh, thiết bị xông hơi sẽ hoàn toàn từ bỏ nhãn hiệu “sưởi ấm đơn giản” và trở thành thiết bị đầu cuối quản lý sức khỏe hộ gia đình tích hợp theo dõi sức khỏe, điều hòa chính xác và điều khiển thông minh. Ngành công nghiệp này cũng sẽ mở ra một chu kỳ tăng trưởng mới với quy mô 100 tỷ nhân dân tệ.