第21届亚洲保温材料与节能技术展览会（上海）

气凝胶是当前最高效节能隔热材料

随着新能源汽车的普及，锂电池在成为主流动力电池的同时，由于其高能量密度，电池热失控问题备受关注，主要原因包括内部短路、过充电、过放电和高温等。电动汽车发生热失控可能导致电池燃烧，引发周围零部件着火，甚至在极端情况下爆炸。为解决这一难题，汽车制造商和电池厂商纷纷将目光投向气凝胶，特别是在隔热和阻燃方面的应用。气凝胶卓越的隔热和阻燃特性有效降低热失控风险，提高电池安全性和稳定性，成为解决动力电池系统安全问题的最佳选择，同时其轻质和阻燃特性在提升电池性能和轻量化方面至关重要。

气凝胶是新一代高效节能隔热材料。气凝胶是一种具有纳米多孔网络结构、并在孔隙中充满气态分散介质的固体材料，是世界上最轻的固体。由于独特的结构，气凝胶在热学、声学、光学、电学、力学等多个领域都展示出优异的性能。目前商业化应用的气凝胶主要围绕其高效的阻热能力展开，下游用于石油化工、热力管网、锂电池、建筑建材、户外服饰、航天、军工等多个领域。

气凝胶相比于传统隔热保温材料具有低密度（0.16Kg/m3）、孔隙率高（80%-99.8%）、比表面积大（400-1000m2/g）、导热系数低(10mW/mK)等特点。

除此之外气凝胶还具有良好的防火性、疏水性、隔音性、吸附性、绿色环保性等。相比于传统的隔热保温材料，气凝胶具有优异的隔热性能。防火疏水：可达到国家建筑材料A1级不燃标准，憎水率N98%；持有耐候：气凝胶保温材料整体疏水，不易吸水解体，使用寿命可达10年以上，相比传统保温材料寿命提高3-5倍；隔音抗震：气凝胶的三维多孔网络结构可起到吸声降噪、缓冲抗震的作用；健康环保：产品已通过RoHS、REACH、ELV检测，不含对人体有害的物质；非常理想的吸附材料。

与传统保温材料相比，气凝胶保温隔热性能更好，使用寿命更长。气凝胶超低的导热系数保证其优秀的隔热效果，隔热性能是传统保温材料的2-5倍，并且从-200℃到650℃环境均可使用。同时，气凝胶的纳米孔特殊结构使其耐压抗拉，使用寿命更是传统材料的5倍以上。气凝胶突出的隔热性能来自于其多孔结构。气凝胶的孔径尺寸低于常压下空气分子平均自由程，因此空隙中的空气分子近似静止，从而避免了空气的对流传热。气凝胶极低的体积密度及多孔结构的弯曲路径也阻止了气态和固态热传导，趋于“无穷多”的空隙壁可以使热辐射降至最低。三方面共同作用，几乎阻断了所有热传递途径，使气凝胶达到其他材料无法比拟的隔热效果。

气凝胶的制备过程主要包括溶胶-凝胶、老化、改性、湿凝胶的干燥处理过程。溶胶-凝胶过程指前驱体溶胶聚集缩合形成凝胶的过程。但由于刚形成的湿凝胶三维强度不够而容易破碎坍塌，因此需要在母体溶液中老化一段时间提高强度或者利用表面改性减小或消除干燥应力。干燥过程即用空气取代湿凝胶孔隙中的溶液并排出。

过去5年国内气凝胶市场已经初具规模

目前气凝胶行业已经初具规模，我们认为当前时点将是气凝胶行业起飞的拐点期，原因在于：

1）随着二氧化碳超临界技术的成熟以及行业的快速扩产，其成本相比 10 年前已经下降约 80%，经济性逐步提升；

2）减少高温油气管道热量流失以及提升高温反应釜的保温效率契合碳减排大趋势，气凝胶凭借优异的阻热性能，将逐步替代传统保温材料，市场空间广阔；

3）新能源车与储能锂电池系统对锂电池安全性有较高要求，因此需要使用阻热性能优异的气凝胶作为锂电池的隔热材料，锂电装机的快速提升将快速拉动气凝胶需求。

而且，生产方面已经有了长足的进步。

未来5年年均增速将达63.6%

2015-2020年国内气凝胶材料产量年均复合增速为38.5%，过去5年国内气凝胶市场通过技术进步实现产量的快速跃升及成本的快速下降，当前成本相比10年前已经下降超80%。

在当前双碳政策下，节能将成为化工、能源、建筑行业未来的发展的主旋律，气凝胶行业处于拐点向上的飞速发展阶段。目前，气凝胶在石化管道、高温反应釜、热网管道、锂电池方面具有极具竞争力的性价比，中石油、宁德时代等龙头企业已经从传统隔热材料切换至气凝胶，头部企业的标杆效应将带来气凝胶行业量的起飞。

根据Aspen预测，未来10年全球市场空间合计在7000亿元。估算到2025年国内石化管道和集中供热管道对气凝胶的需求将达155亿元，锂电池对气凝胶的需求将达20亿元，建筑建材对气凝胶的需求将达7.3亿元，合计需求在185亿。而2020年国内气凝胶产值约16亿元，未来5年年均增速将达63.6%。

多家企业入局气凝胶行业，推动行业产能加速扩充。当前多家上市公司于近两年开始通过股权投资形式布局气凝胶产能，根据我们的统计，国内现有气凝胶产能约15.7万方，而主流企业的扩产合计约16万方，以2年的投产周期来算，预计2023年全行业产能将在2021年的基础上翻倍，供应端年均增速在50%。