當環境溫度降低時，增加服裝層數和覆蓋面積能增大服裝整體熱阻，從而降低人體向周圍環境的散熱量，起到保暖作用，但服裝過于厚重會影響人的行動與穿著舒適性。故外置熱源的加熱產品更符合人們對服裝/服飾保暖性與便攜性的需求。目前，此類產品可通過鐵粉氧化的化學能轉化為熱能、陶瓷等材料吸收太陽能轉化為熱能、導電發熱元件消耗電能產生熱量等多種方式實現。其中化學反應不便控制且不能循環利用，太陽能受環境光源的限制，故電熱轉化技術是目前產品實現積極產熱功能的便捷有效方式。目前國內外對電加熱可穿戴技術的研究較為成熟，相關產品作為智能可穿戴領域中的重要組成部分，擁有巨大的市場潛力。

1柔性電加熱元件的研發

電加熱元件是產品實現加熱功能的核心，目前其制備方法主要分為兩種：直接織造法和涂層法。

直接織造法是將導電發熱的金屬絲或特種紗線（合金纖維、碳纖維或鍍導電物質后的纖維與普通纖維混紡后的紗線）作為加熱單元，以針織、機織、刺繡等方法將其嵌入紡織品從而制作電加熱元件的方式。

直接織造法制備方式簡單靈活，織造的電加熱元件具有柔軟輕薄、可隨意裁剪、溫度分布均勻的優點。從直接織造法可選擇的材料來看，金屬絲不易彎曲、質地較硬、服用性能較差；金屬鍍層紗線相比更柔軟，適合制備電加熱針織物；碳纖維具有耐高溫、可彎曲、可水洗的優點，雖然其摩擦系數大，但強度較高，可以用于機織電加熱元件的研發。

目前，有較多研究通過原位聚合、浸漬涂覆、絲網印刷等后整理方式將發熱材料涂覆在基底上形成導電發熱層以制備電加熱元件。其中，浸涂法是較為常用的一種方法。

涂層法工藝簡單，制備的元件更輕薄柔軟，但發熱層的結合力差等會影響元件的發熱均勻度。

2電加熱服裝與服飾的研發

電加熱服裝的研究最早出現于20世紀初期。為抵御高空低溫環境，美國陸軍部在一戰和二戰期間均為士兵配備了電加熱飛行服。隨著消費者對服裝、服飾功能的多元需求與智能可穿戴技術的發展，電加熱產品逐漸推廣到民用領域。加熱系統與產品的集成方式分為兩種，一種是在設計的發熱區域織入導電導熱紗線或將發熱元件與服裝縫合，即加熱單元一體化；另一種是將加熱電路系統整體置于服裝口袋或夾層，即加熱單元可拆卸。

加熱單元一體化的模式更適合針織服裝服飾的研發，產品更加輕便美觀；但簡化織造工藝、降低成本是一大挑戰。加熱單元可拆卸的方法更靈活，便于產品的清洗以及自主控溫或新型功能傳感器的接入。但其熱源位置相對集中，局部高溫和發熱不均勻可能會引起人體的不適。

3電加熱產品的評價方法與標準

電加熱可穿戴產品的舒適性與功能評價是其投入市場的必經環節。

（1）服用性能測試方法

電加熱服的性能評價包括熱防護性評價和熱舒適性評價，目前常采用暖體假人和人體穿著實驗相結合的方式來測試，也有研究通過數值模擬來評價服裝性能。

由于電加熱服裝的適用環境可能包含極端條件，故可以在人工氣候室中用暖體假人穿著服裝模擬人的皮膚溫度與出汗狀態，得到假人與服裝和環境熱濕交換時各個分區的功率數據；通過穿著實驗獲取真實人體的皮膚表面溫濕度、體核溫度、血流量等生理指標，同時可記錄人體穿著服裝時靜態與動態的熱濕、壓力、觸感、心理舒適性的主觀評價。結合兩種實驗以及其他方法，即可在主客觀方面綜合評價服裝的熱防護性與熱舒適性能。

數值模擬法是通過模擬電加熱服與人體之間的氣流與熱流交換來研究穿著舒適性。

對比而言，暖體假人和數值模擬實驗沒有環境限制，重復性高，但精確度較低；人體穿著實驗可以更直觀地反映服裝性能，缺點是無法在極端環境下進行，且個體差異等不確定因素對實驗結果影響極大。

（2）行業/企業產品標準

目前國內外均沒有電加熱可穿戴產品的相關標準，但隨著此類產品逐漸成為智能可穿戴市場的關注熱點，越來越多的研究者將協同企業，基于產品研發階段的測試方法，制定并完善電加熱產品的性能評價標準。

基于此類產品的工作原理， 有學者參考G B 4706.12005《家用和類似用途電器的安全第 1 部分：通用要求》、GB 4706.8 — 2008《家用和類似用途電器的安全電熱毯、電熱墊及類似柔性發熱器具的特殊要求》以及GB 31241 — 2014《便攜式電子產品用鋰離子電池和電池組安全要求》對電加熱服裝進行檢測。目前，上海市質量監督檢驗技術研究院牽頭制定了團體標準T/CNTAC 24 — 2018《電加熱服裝》，規定產品除滿足服裝產品的標準要求外，還應滿足使用說明、防觸電保護、發熱、耐潮濕、結構、耐熱耐燃和電磁輻射等 7 個方面對產品的電器安全和使用方面的技術要求。目前，檢測與評價的相關參考標準重點聚焦產品的安全性能，避免發生觸電、燙傷甚至造成火災，未來更全面的標準制定應增加對服裝舒適性的評價指標。