氣凝膠應用場景進一步擴大 氣凝膠行業市場發展空間預測

• 吳澳燕 2023年12月28日 來源：中國化工報 人民政協報 253 8
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氣凝膠是一種性能優良、應用廣泛的納米級多孔固態材料，具有低熱導率、低折射率、低聲阻抗等多種優異性能。作為目前已知導熱系數最低、密度最小的固體材料，氣凝膠可謂是材料領域的“隔熱王者”，并已在在新能源、石油化工、工業隔熱、建筑建造等領域具有廣泛應用場景。

氣凝膠行業發展如何?氣凝膠是一種性能優良、應用廣泛的納米級多孔固態材料，具有低熱導率、低折射率、低聲阻抗等多種優異性能。作為目前已知導熱系數最低、密度最小的固體材料，氣凝膠可謂是材料領域的“隔熱王者”，并已在在新能源、石油化工、工業隔熱、建筑建造等領域具有廣泛應用場景。

氣凝膠是指通過溶膠凝膠法，用一定的干燥方式使氣體取代凝膠中的液相而形成的一種納米級多孔固態材料。如明膠、阿拉伯膠、硅膠、毛發、指甲等。氣凝膠也具凝膠的性質，即具膨脹作用、觸變作用、離漿作用。

氣凝膠種類多樣，發展至今已由單一組分的SiO2氣凝膠形成了包括氧化物氣凝膠、有機氣凝膠、碳氣凝膠、復合氣凝膠在內的多種類型。下游的氣凝膠制品包括氣凝膠氈、氣凝膠紙、氣凝膠布、氣凝膠板材、氣凝膠粉末等。

下游應用場景廣泛，涉及石油化工、建筑建造、工業隔熱、交通等領域，其中石油化工為最大應用領域，消費占比達到56%，其次應用于工業隔熱，占比為18%。

根據中研普華產業研究院發布的《2024-2029年氣凝膠產業現狀及未來發展趨勢分析報告》顯示：

氣凝膠具有高比表面積、高空隙率等特殊的微觀結構特點，化學性能穩定、導熱系數低、耐高溫、使用溫度范圍廣、壽命長。近年來，中國、美國、歐洲等國家和地區的研究人員通過改進氣凝膠制備工藝，開發出生物質基氣凝膠等多種新型氣凝膠。

2010年開始，國內首批氣凝膠生產企業陸續成功開拓了工業設備管道節能、新能源汽車安全防護、軌交車廂及船體防火隔熱保溫的應用市場。2017年，我國發布了《納米孔氣凝膠復合絕熱制品》國家標準;同年，氣凝膠被列入國家重點節能低碳技術推薦目錄。2019 ，我國氣凝膠產量7.82萬立方米，2019年我國氣凝膠市場規模約為11.23億元。

作為目前已知導熱系數最低、密度最小的固體材料，氣凝膠可謂是材料領域的“隔熱王者”，并已在航天、石化等領域應用。比如“天問一號”探測器發動機與火星車表面、“長征五號”遙四運載火箭發動機高溫燃氣系統隔熱、嫦娥四號探測器熱電池防護等都應用了氣凝膠。在我國提出“雙碳”目標后，隨著技術的不斷創新，氣凝膠的應用場景也在進一步擴大。

氣凝膠行業市場發展空間預測

據中國石油管道科技研究中心評估，以350攝氏度蒸汽管道的保溫應用為例，相比于傳統保溫材料，氣凝膠的保溫層厚度可減少2/3，節約能耗40%以上，每公里管道每年可減少二氧化碳排放125噸。

數據顯示，2021年油氣領域對氣凝膠的需求占總需求量的56%，另有18%用于工業隔熱、9%用于建筑建造、8%用于交通運輸。國家新材料產業發展戰略咨詢委員會在《2022氣凝膠行業研究報告》中指出，在新能源汽車蓄電池芯模組中采用氣凝膠阻燃材料，可將電池包高溫耐受能力提高至800攝氏度以上。隨著新能源汽車產業等的發展，氣凝膠在新能源汽車及儲能行業應用場景廣泛，需求量有望持續提升。

近年來，中國、美國、歐洲等國家和地區的研究人員通過改進氣凝膠制備工藝，開發出生物質基氣凝膠、石墨烯氣凝膠、聚合物氣凝膠等多種新型氣凝膠。值得一提的是，生物質原料來源廣泛、成本低廉、碳源豐富，利用生物質原料制備環保型多孔碳纖維氣凝膠是一種經濟、可持續的生產方式，因此目前生物質基氣凝膠也成為研究的熱點。

不過，氣凝膠生產成本高昂，產品價格昂貴。《2022氣凝膠行業研究報告》指出，氣凝膠的生產成本主要集中在原材料硅源、設備折舊及能耗方面。有效降低成本既依賴于制備工藝的突破，也需要通過低成本原材料的大規模產業化來實現。

近幾年，氣凝膠行業產能擴張較快，原有玩家以及新進入者均大幅擴產，有望通過規模效應降低成本，進而推動氣凝膠加速滲透。行業新進入者多為功能性硅烷生產企業，布局硅源至氣凝膠材料一體化。

目前我國已成為全球第一大氣凝膠生產國和消費國。據開源證券相關數據，保守估計，2025年，在國內新能源領域氣凝膠滲透率為20%，國內建筑領域氣凝膠滲透率為0.5%，石化管道領域氣凝膠滲透率為3%，則對應的總市場規模可達70億元。

基于氣凝膠產品巨大的市場空間，多家企業入局氣凝膠行業。據不完全統計，目前已有30多家企業布局氣凝膠及制品。其中，在油氣管道保溫領域率先入局者包括中國石化和中國石油等企業;在動力電池領域，寧德時代、中航鋰電、國軒高科等全球前十大動力電池廠商均有采購氣凝膠產品。

站在國家“雙碳”和“十四五”高質量發展的賽道上，氣凝膠在新老應用領域同步發力，有望加速新能源車、建筑保溫、石化管道保溫等領域的滲透替代。隨著工藝革新、成本下降和滲透率的不斷提升，氣凝膠劍指未來千億星辰大海。

氣凝膠的發展和應用仍然處于不斷探索的過程，未來的研究方向主要集中在開發纖維素氣凝膠、石墨烯氣凝膠、鈣鈦礦結構氣凝膠、非金屬單質氣凝膠等新型氣凝膠上。

更多行業詳情請點擊中研普華產業研究院發布的《2024-2029年氣凝膠產業現狀及未來發展趨勢分析報告》。

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