氣凝膠是一種隔熱性能優異的固體材料,具有高比表面積,納米級孔洞,低密度等 特殊的微觀結構,基於這些結構在熱學方面表現出優異的性能。它的導熱率 ~0.012mw/mk、密度~0.16mg/cm3、比表面積在 400-1000m2 /g、孔隙率為 90-99.8%, 它化學性能穩定,內部體積 99%由氣體組成,是目前已知密度最小的固體。
2018年6月氣凝膠被列入建材新興產業,同年9月發布第一個氣凝膠材料方面的國家標準,2019年12月國家發改委發布文件鼓勵氣凝膠節能材料,2020年11月,《氣凝膠保溫隔熱塗料系統技術標準》啟用,有利於規範氣凝膠保溫隔熱塗料在建築工程中的應用,為建築領域新建、擴建和既有建築改造工程中氣凝膠應用的設計、施工和驗收提供了技術保證。
原材料成本以無機矽源和功能性矽烷為主
氣凝膠可分為無機氣凝膠、有機氣凝膠、混合氣凝膠和複合氣凝膠。常見的氣凝膠主要是矽氣凝膠、碳氣凝膠和二氧化矽氣凝膠,新進發展的氣凝膠主要是氧化石墨烯氣凝膠、富勒烯氣凝膠和纖維/二氧化矽氣凝膠。
與傳統保溫材料相比,氣凝膠優勢明顯,但缺點也仍然突出:生產成本高昂,產品價格昂貴。氣凝膠的生產成本主要集中在原材料矽源、設備折舊以及能耗方面。其中設備折舊以及能耗成本約佔產業鏈總成本的6 成。有效降低成本一方面依賴於製備工藝的突破,一方面通過低成本原材料的大規模產業化實現。
氣凝膠被列入國家重點節能低碳技術推廣目錄
隨著氣凝膠工藝成本的降低和產業規模的不斷擴大,一些新興應用不斷開發出來,氣凝膠市場日益成熟。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《納米孔氣凝膠複合絕熱製品》(GB/T34336-2017)國家標準;同年,氣凝膠被列入國家重點節能低碳技術推廣目錄。2019年,我國建成以及在建的二氧化矽氣凝膠年產能超過13萬m3,預計兩年內我國超臨界氣凝膠製品產能將超過20萬m3。
我國氣凝膠市場規模超過14億元
2019年,石化領域依然是氣凝膠最主要的應用領域,約佔比氣凝膠應用市場的一半,第二大市場為工業隔熱領域。在氣凝膠產業發展更成熟的美國及部分歐洲地區,建築用氣凝膠已經非常普遍。隨著我國節能環保理念的深入,未來10年,建築領域將成為氣凝膠的一大市場。
據公開資料統計,2019年我國氣凝膠製品市場規模約為14.1億元,預計至2029年將達到31.3億元。
建築將成為氣凝膠的爆發領域
據Global Information,Inc.發布的《Aerogels 2019-2029:Technologies,Markets and Players》報告中預測,2019年全球氣凝膠市場規模為2.2億美元,預計至2029年將達到5.3億美元。2019 年氣凝膠下遊大部分應用集中於油氣 項目(56%)、工業隔熱(26%),該兩部分市場佔比 82%,建築建造佔比 6%,交通 項目佔比 3%。而 IDTechEX Research 分析,2024 年建築建造領域的佔比將會提升,應用佔比預計較原來提升一倍,佔比接近 12%,到 2029 年,建築建造佔比將會達 到接近 18%,交通領域也會提升至 5%,而傳統油氣領域佔比將降低到 41%,建築 建造以及新興領域將成為主要消費驅動。
以上數據來源於前瞻產業研究院《中國化工新材料行業發展前景與投資戰略規劃分析報告》,同時前瞻產業研究院提供產業大數據、產業規劃、產業申報、產業園區規劃、產業招商引資等解決方案。