新能源產(chǎn)業(yè)應(yīng)用即將迎來(lái)爆發(fā)式增長(zhǎng) 氣凝膠行業(yè)未來(lái)發(fā)展如何

• 吳澳燕 2022年12月26日 來(lái)源：互聯(lián)網(wǎng) 1493 99
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氣凝膠是指通過(guò)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(jí)多孔固態(tài)材料。如明膠、阿拉伯膠、硅膠、毛發(fā)、指甲等。氣凝膠也具凝膠的性質(zhì)，即具膨脹作用、觸變作用、離漿作用。

氣凝膠是指通過(guò)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(jí)多孔固態(tài)材料。如明膠、阿拉伯膠、硅膠、毛發(fā)、指甲等。氣凝膠也具凝膠的性質(zhì)，即具膨脹作用、觸變作用、離漿作用。

相比其他保溫材料，氣凝膠導(dǎo)熱系數(shù)最低、質(zhì)量最輕，耐熱溫度更高。實(shí)現(xiàn)相同保溫效果，氣凝膠厚度不足其余材料1/3;厚度更薄，散熱面積更小，管線溫降更低，熱效率更高，同時(shí)最大限度節(jié)約空間;若地下管道保溫，則大幅減少開(kāi)挖量。

傳統(tǒng)保溫材料如巖棉、聚氨酯等在長(zhǎng)期使用過(guò)程中容易吸水，一方面影響保溫效果，另一方面在吸水后由于重力作用導(dǎo)致保溫材料分布不均勻，尤其是在管道保溫的使用場(chǎng)景下，容易造成保溫材料在管道下部堆積，最終影響使用壽命。氣凝膠則具有優(yōu)異的防水效果，其憎水率達(dá) 99%以上，在長(zhǎng)期使用過(guò)程中仍能保持穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)和隔熱效果。

新能源產(chǎn)業(yè)應(yīng)用即將迎來(lái)爆發(fā)式增長(zhǎng)

氣凝膠是目前已知導(dǎo)熱系數(shù)最低、密度最低的固體材料。氣凝膠具有重量輕、隔熱能力強(qiáng)、使用壽命長(zhǎng)等多種優(yōu)勢(shì)，在石油化工、航天軍工、建筑建造、工業(yè)隔熱、交通等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。其中，隨著我國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)鏈的崛起，氣凝膠在新能源領(lǐng)域的應(yīng)用快速增長(zhǎng)。

氣凝膠是導(dǎo)熱系數(shù)最低的固體材料，隔熱效果好，不燃，相比傳統(tǒng)保溫材料，只需1/5-1/3的厚度即可達(dá)到相同的保溫效果(Aspen應(yīng)用于鋰電池包的PyroThin氣凝膠材料厚度僅2-3mm)，為動(dòng)力電池節(jié)省更多空間，并且保溫效果及溫度更穩(wěn)定，是用于動(dòng)力電池?zé)岱雷o(hù)、延緩或阻止電池起火爆炸方面性能較有前景的材料之一。

氣凝膠在新能源車另一個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景在于磷酸鐵鋰電池的低溫保護(hù)。長(zhǎng)時(shí)間的低溫會(huì)對(duì)磷酸鐵鋰電池正負(fù)極(正極在低溫下容易極化，降低電池容量;負(fù)極容易析出金屬鋰)、電解液(電解液黏度增加會(huì)使鋰離子遷移阻抗增大)和粘結(jié)劑(低溫降低粘結(jié)劑性能)的性能有一定影響，使得磷酸鐵鋰電池在低于0℃的低溫下會(huì)發(fā)生電池容量衰減和續(xù)航能力下降，限制了磷酸鐵鋰電池在低溫場(chǎng)景的使用，需要對(duì)電池進(jìn)行熱管理才能提高電池的使用效率。

氣凝膠擁有出色的保溫性能，使用在PACK箱外側(cè)能夠使磷酸鐵鋰電池內(nèi)的電芯不受低溫影響。隨著磷酸鐵鋰電芯占比不斷上升，我們預(yù)計(jì)這一應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)氣凝膠的需求也將提升。隨著氣凝膠國(guó)產(chǎn)化突破，氣凝膠成本的降低將帶來(lái)需求的快速增長(zhǎng)。

氣凝膠行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模

作為材料領(lǐng)域的“隔熱王者”，氣凝膠是目前已知導(dǎo)熱系數(shù)最低、密度最低的固體材料、由于防火等級(jí)高、防水效果好、使用溫度范圍廣、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)良性能，過(guò)去一直應(yīng)用于航天軍工、石化等領(lǐng)域。近幾年新能源汽車動(dòng)力電池也開(kāi)始加入了氣凝膠材料的應(yīng)用場(chǎng)景，隨著技術(shù)迭代、產(chǎn)業(yè)躍遷及大規(guī)模量產(chǎn)后帶來(lái)的降本效應(yīng)，相信氣凝膠的商業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景也會(huì)迅速增加，惠及一系列需要滿足防寒、隔熱、防火、防水、降噪等相關(guān)領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)材料中，其中包括了綠色節(jié)能建筑、新基建、服裝等。

近年來(lái)，中國(guó)氣凝膠市場(chǎng)規(guī)模一直保持增長(zhǎng)趨勢(shì)，2021年我國(guó)氣凝膠市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到17.56億元，同比增長(zhǎng)25.34%，2022年一季度我國(guó)氣凝膠市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到5.37億元。

目前，我國(guó)建成以及在建的二氧化硅年產(chǎn)能超過(guò)13萬(wàn)立方米，預(yù)計(jì)兩年內(nèi)我國(guó)超臨界氣凝膠制品產(chǎn)能將超過(guò)20萬(wàn)立方。我國(guó)氣凝膠行業(yè)主要產(chǎn)品還較為初級(jí)，大多數(shù)企業(yè)能夠生產(chǎn)氣凝膠粉體顆粒，但是不能生產(chǎn)氣凝膠復(fù)合材料產(chǎn)品。

氣凝膠行業(yè)未來(lái)發(fā)展如何

氣凝膠行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的最下游是動(dòng)力電池廠商，中游的是一些模切涂膠封裝廠商，然后是上游的原材料廠。目前產(chǎn)業(yè)的商業(yè)鏈條是由寧德時(shí)代這類電池廠商向模切廠下單，由模切廠向上游原材料商采購(gòu)原材料加工成最終用在電池上的氣凝膠產(chǎn)品。

氣凝膠主要材料特性為高空隙率、高比表面積、高比熱容等，其實(shí)氣凝膠并不是一個(gè)特別新的東西，之前已經(jīng)廣泛應(yīng)用到了石油管道隔熱以及軍工航天航空等領(lǐng)域，在國(guó)外的建筑領(lǐng)域，氣凝膠也有廣泛的應(yīng)用，因?yàn)樗旧淼母魺嵝阅芊浅：?，這也是它應(yīng)用最廣的一個(gè)點(diǎn)。氣凝膠也是十大新材料中唯一一個(gè)大規(guī)模落地于實(shí)際商業(yè)場(chǎng)景的材料。

氣凝膠受到關(guān)注主要是因?yàn)樾碌纳虡I(yè)場(chǎng)景的出現(xiàn)，目前動(dòng)力電池對(duì)氣凝膠的需求很大，核心還是防火隔熱需求的推動(dòng)，由于電池本身特殊的化學(xué)性質(zhì)，在一定的溫度下會(huì)發(fā)生熱失控，這是新能源汽車必須要解決的問(wèn)題，因此熱管理變得很重要。

“雙碳”背景之下，新能源汽車產(chǎn)業(yè)的增長(zhǎng)勢(shì)必會(huì)拉動(dòng)氣凝膠市場(chǎng)需求的整體增長(zhǎng)。除了動(dòng)力電池之外，氣凝膠還可以應(yīng)用于汽車的整車結(jié)構(gòu)，如車頂、門(mén)框、發(fā)動(dòng)機(jī)罩等，可以起到車廂內(nèi)保溫、節(jié)能減排的效果，且相對(duì)于普通材料，氣凝膠的車內(nèi)占用空間可大幅縮小。

在氣凝膠市場(chǎng)增長(zhǎng)的過(guò)程中，行業(yè)有望迎來(lái)進(jìn)一步的技術(shù)與自動(dòng)化生產(chǎn)的改革從而帶來(lái)的降本效應(yīng)。新技術(shù)應(yīng)用于產(chǎn)業(yè)，需要跨過(guò)重要的節(jié)點(diǎn)是成本的控制，制約市場(chǎng)規(guī)模擴(kuò)容的核心因素也是成本。

更多行業(yè)詳情請(qǐng)點(diǎn)擊中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2021-2026年中國(guó)氣凝膠行業(yè)發(fā)展分析及投資趨勢(shì)預(yù)測(cè)研究報(bào)告》。

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  2021-2026年中國(guó)氣凝膠行業(yè)發(fā)展分析及投資趨勢(shì)預(yù)測(cè)研究報(bào)告

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