气凝胶市场规模及各领域应用情况如何？

性能极佳的隔热材料，市场空间广阔。

气凝胶是一种具有超高孔隙率的三维纳米多孔材料，是目前已知导热系数最低、密度最低的固体材料，具有重量轻、隔热能力强、使用寿命长等多种优势。最突出 的优势在于气凝胶具有其他材料无法比拟的隔热效果。因此，气凝胶极低的热导率 和良好的热稳定性使气凝胶成为了一种非常理想的热管理材料。

我国气凝胶市场规模高速增长。从全球市场来看，据 AlliedResearch 预计，2025 年全球气凝胶行业的市场规模将远超 22 亿美元，中国将成为增速最快的市场。我国 气凝胶市场主要可以分为气凝胶制品和气凝胶材料两部分。近几年，我国气凝胶行 业发展迅速，市场规模不断壮大。气凝胶制品的市场规模从 2014 年的 2.07 亿元增 长到2021年的17.56亿元，复合增长率达到35.72%；气凝胶材料的市场规模从2014 年的 1.83 亿元增长到 2021 年的 22.8 亿元，复合增长率达到 43.38%。

气凝胶的下游应用领域广泛，包括石油化工、航天军工、建筑建造、工业隔热、 交通等领域。2021 年，石油化工以 56%的比例成为气凝胶行业下游最大的应用市场， 其次是工业隔热领域，占下游应用市场的 18%。根据 IDTechEX 预测，到 2026 年， 石油化工需求和工业隔热占比将缩减至 46%和 15%。建筑和交通领域占比将分别提 升至 14%和 13%。

工业领域——石化油气管道及电厂蒸汽管道保温。气凝胶在石化油气及电厂蒸汽管道保温领域可替代传统保温材料。石化油气企 业需要对设备和热力管网进行保温，从而减少能源消耗。但目前的岩棉、硅酸铝纤 维、玻璃棉等多汗有机粘结剂长期热稳定性差、憎水性不足，需要定期更换或维修， 已经成为保温行业一大痛点。传统保温材料更换周期在 3-5 年，但气凝胶更换周期 在 20 年以上，这使得气凝胶在石油化工设备和管道绝热工程设计、隔热施工上优势 明显。气凝胶与传统保温材料相比导热系数低，应用于管道包裹保温时，实现相同 的隔热效果，气凝胶毡的厚度不足其他材料的 1/3。另外，气凝胶毡有较好的柔性与 抗拉、抗压强度，施工方便快捷，密度小，重量轻，可大幅降低保温结构对管道的 负担，亦能降低运输施工中的负载，而气凝胶毡的整体疏水性使其在整个使用周期 导热系数几乎没有变化。

初始一次性投入成本较高，长周期具有成本优势。由于气凝胶的更换与维修成 本较低，从长周期来看，气凝胶对传统保温材料的替代有成本优势，其缺点在于初 始一次性投入成本较高。随着气凝胶行业扩容，成本下降将推动行业渗透率提升。

建筑领域——建筑保温。建筑业是能源消耗总量和 CO2 排放总量最大的行业，占全球能源消耗总量的 36%和 CO2 排放总量的 39%，在碳中和背景下，建筑减碳的趋势是全球共识。从 体量来看，建筑保温占整个保温隔热行业市场的 2/3 以上，气凝胶作为优异的隔热 材料有望在建筑领域替代传统材料。气凝胶在建筑领域的应用形式主要有四种：气 凝胶玻璃、气凝胶毡、气凝胶板和气凝胶颗粒（可制备涂料）。传统的墙壁和屋顶保 温材料中，有机保温材料聚苯泡沫板防火阻燃性不佳，无机保温材料如岩棉、玻璃 棉等大多密度大且保温效果欠佳。气凝胶板具有低传导率、低密度、高阻燃性的特 点，是墙壁和屋顶的理想保温材料，将气凝胶应用在透光隔热玻璃门窗中，或者将 玻璃中的填充层替换成气凝胶，使得玻璃既有防辐射、阻燃的特性，还能有效的防 止噪音，隔热效果更加显著，有效实现生命周期温室气体排放。 目前气凝胶在建筑领域应用比例较低，主要制约仍在于高昂的成本，随着气凝 胶行业扩容带来的成本下降以及常压干燥工艺的日趋成熟，气凝胶行业在建筑行业 的应用将快速增长。

新能源车领域——增速最快的细分领域。当前新能源车遇到的安全问题主要来自于电池的热失控风险，尤其对于三元锂 电池而言风险更高。当动力电池包受到外部高温、过充、过放、穿刺、短路或遇到 激烈碰撞时，动力电池系统在工作过程产生大量的热聚集在狭小的电池箱体内，热 量如果不能够及时地快速散出，电池模组的寿命和性能会受到很大影响，甚至出现 热失控的风险。单体电池发生热失控之后，相邻单体受影响后也将继续发生热失控， 导致热失控蔓延，导致起火爆炸危及到人员安全。国家也从制度标准方面进行了规范。2020 年 5 月 13 日，工信部发布了《电动汽车用动力蓄电池安全要求》，增加电 池系统热扩散试验，要求电池单体发生热失控后，电池系统在 5 分钟内不起火不爆 炸，为乘员预留安全逃生时间。该要求已于 2021 年 1 月 1 日起开始实施。2022 年 3 月，工信部发布了《2022 年汽车标准化工作要点》，提出进一步提升动力蓄电池 热失控报警和安全防护水平，强化电动汽车安全保障。

预防电池热失控的主流方案是使用防火隔热材料，当热失控发生后，防火隔热 材料可以延缓或者阻止热扩散以及火焰的蔓延，给乘客留足时间撤离事故现场。电 池厂或者主机厂一般在电芯之间以及模组、PACK 的上盖采用防火隔热材料。目前 常用的动力电池保温隔热材料有阻燃硅胶泡棉、云母板、硅陶瓷、气凝胶毡等。传 统保温隔热材料如阻燃泡棉有诸多缺点，如导热系数高，延缓热扩散的时间有限； 如保温层厚度占用空间较大，挤占电芯间宝贵空间；如保温性能衰退较快，使用寿 命较短。而气凝胶绝热材料可以解决上述问题，气凝胶是导热系数最低的固体材料， 隔热效果好，不燃，相比传统保温材料，只需 1/5-1/3 的厚度即可达到相同的保温效 果（Aspen 应用于锂电池包的 PyroThin 气凝胶材料厚度仅 2-3mm），为动力电池节 省更多空间，并且保温效果及温度更稳定，是用于动力电池热防护、延缓或阻止电 池起火爆炸方面性能较有前景的材料之一。虽然国家标准要求 5 分钟的阻燃效果， 下游 PACK 厂商通常将更长时间（≥30min）的无热蔓延作为技术标准要求，而这一 要求的实现通常需要搭配隔热性能优越的气凝胶毡隔热片。

随着电动车企业对于新能源车本质安全的日益重视，我们预计 2023 年气凝胶在 新能源车电池绝热领域将快速起量。2021 年，根据全球气凝胶龙头 Aspen Aerogels 的年报显示，其在新能源车和储能领域的营业收入已达到 670 万美元。目前国内已 有企业已完成对海外企业在新能源车领域的进口替代，而包括泛亚微透在内的国内 企业即将迎来材料的突破。 我们对气凝胶的市场空间进行测算，预计 2025 年气凝胶市场需求将达到 137 亿元，到 2030 年达到接近 300 亿元，市场空间广阔。