气凝胶应用场景进一步扩大 气凝胶行业市场发展空间预测

• 吴澳燕 2023年12月28日 来源：中国化工报 人民政协报 253 8
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气凝胶是一种性能优良、应用广泛的纳米级多孔固态材料，具有低热导率、低折射率、低声阻抗等多种优异性能。作为目前已知导热系数最低、密度最小的固体材料，气凝胶可谓是材料领域的“隔热王者”，并已在在新能源、石油化工、工业隔热、建筑建造等领域具有广泛应用场景。

气凝胶行业发展如何?气凝胶是一种性能优良、应用广泛的纳米级多孔固态材料，具有低热导率、低折射率、低声阻抗等多种优异性能。作为目前已知导热系数最低、密度最小的固体材料，气凝胶可谓是材料领域的“隔热王者”，并已在在新能源、石油化工、工业隔热、建筑建造等领域具有广泛应用场景。

气凝胶是指通过溶胶凝胶法，用一定的干燥方式使气体取代凝胶中的液相而形成的一种纳米级多孔固态材料。如明胶、阿拉伯胶、硅胶、毛发、指甲等。气凝胶也具凝胶的性质，即具膨胀作用、触变作用、离浆作用。

气凝胶种类多样，发展至今已由单一组分的SiO2气凝胶形成了包括氧化物气凝胶、有机气凝胶、碳气凝胶、复合气凝胶在内的多种类型。下游的气凝胶制品包括气凝胶毡、气凝胶纸、气凝胶布、气凝胶板材、气凝胶粉末等。

下游应用场景广泛，涉及石油化工、建筑建造、工业隔热、交通等领域，其中石油化工为最大应用领域，消费占比达到56%，其次应用于工业隔热，占比为18%。

根据中研普华产业研究院发布的《2024-2029年气凝胶产业现状及未来发展趋势分析报告》显示：

气凝胶具有高比表面积、高空隙率等特殊的微观结构特点，化学性能稳定、导热系数低、耐高温、使用温度范围广、寿命长。近年来，中国、美国、欧洲等国家和地区的研究人员通过改进气凝胶制备工艺，开发出生物质基气凝胶等多种新型气凝胶。

2010年开始，国内首批气凝胶生产企业陆续成功开拓了工业设备管道节能、新能源汽车安全防护、轨交车厢及船体防火隔热保温的应用市场。2017年，我国发布了《纳米孔气凝胶复合绝热制品》国家标准;同年，气凝胶被列入国家重点节能低碳技术推荐目录。2019 ，我国气凝胶产量7.82万立方米，2019年我国气凝胶市场规模约为11.23亿元。

作为目前已知导热系数最低、密度最小的固体材料，气凝胶可谓是材料领域的“隔热王者”，并已在航天、石化等领域应用。比如“天问一号”探测器发动机与火星车表面、“长征五号”遥四运载火箭发动机高温燃气系统隔热、嫦娥四号探测器热电池防护等都应用了气凝胶。在我国提出“双碳”目标后，随着技术的不断创新，气凝胶的应用场景也在进一步扩大。

气凝胶行业市场发展空间预测

据中国石油管道科技研究中心评估，以350摄氏度蒸汽管道的保温应用为例，相比于传统保温材料，气凝胶的保温层厚度可减少2/3，节约能耗40%以上，每公里管道每年可减少二氧化碳排放125吨。

数据显示，2021年油气领域对气凝胶的需求占总需求量的56%，另有18%用于工业隔热、9%用于建筑建造、8%用于交通运输。国家新材料产业发展战略咨询委员会在《2022气凝胶行业研究报告》中指出，在新能源汽车蓄电池芯模组中采用气凝胶阻燃材料，可将电池包高温耐受能力提高至800摄氏度以上。随着新能源汽车产业等的发展，气凝胶在新能源汽车及储能行业应用场景广泛，需求量有望持续提升。

近年来，中国、美国、欧洲等国家和地区的研究人员通过改进气凝胶制备工艺，开发出生物质基气凝胶、石墨烯气凝胶、聚合物气凝胶等多种新型气凝胶。值得一提的是，生物质原料来源广泛、成本低廉、碳源丰富，利用生物质原料制备环保型多孔碳纤维气凝胶是一种经济、可持续的生产方式，因此目前生物质基气凝胶也成为研究的热点。

不过，气凝胶生产成本高昂，产品价格昂贵。《2022气凝胶行业研究报告》指出，气凝胶的生产成本主要集中在原材料硅源、设备折旧及能耗方面。有效降低成本既依赖于制备工艺的突破，也需要通过低成本原材料的大规模产业化来实现。

近几年，气凝胶行业产能扩张较快，原有玩家以及新进入者均大幅扩产，有望通过规模效应降低成本，进而推动气凝胶加速渗透。行业新进入者多为功能性硅烷生产企业，布局硅源至气凝胶材料一体化。

目前我国已成为全球第一大气凝胶生产国和消费国。据开源证券相关数据，保守估计，2025年，在国内新能源领域气凝胶渗透率为20%，国内建筑领域气凝胶渗透率为0.5%，石化管道领域气凝胶渗透率为3%，则对应的总市场规模可达70亿元。

基于气凝胶产品巨大的市场空间，多家企业入局气凝胶行业。据不完全统计，目前已有30多家企业布局气凝胶及制品。其中，在油气管道保温领域率先入局者包括中国石化和中国石油等企业;在动力电池领域，宁德时代、中航锂电、国轩高科等全球前十大动力电池厂商均有采购气凝胶产品。

站在国家“双碳”和“十四五”高质量发展的赛道上，气凝胶在新老应用领域同步发力，有望加速新能源车、建筑保温、石化管道保温等领域的渗透替代。随着工艺革新、成本下降和渗透率的不断提升，气凝胶剑指未来千亿星辰大海。

气凝胶的发展和应用仍然处于不断探索的过程，未来的研究方向主要集中在开发纤维素气凝胶、石墨烯气凝胶、钙钛矿结构气凝胶、非金属单质气凝胶等新型气凝胶上。

更多行业详情请点击中研普华产业研究院发布的《2024-2029年气凝胶产业现状及未来发展趋势分析报告》。

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