摘要：氣凝膠是由膠體粒子或聚合物分子相互聚結構成納米多孔網絡結構，并在孔隙中充滿氣態分散介質的低密度三維納米多孔固態材料。政策的支持以及企業成熟技術積累的成效，我國氣凝膠產能持續擴大，供給規模持續擴張，產需量持續增長，2022年我國氣凝膠材料產量和需求量分別達21.57萬立方和21.85萬立方，氣凝膠制品產量和需求量分別為24.13萬噸和26.67萬噸。

一、定義及分類

氣凝膠是由膠體粒子或聚合物分子相互聚結構成納米多孔網絡結構，并在孔隙中充滿氣態分散介質的低密度三維納米多孔固態材料。氣凝膠材料是目前已知的密度最小的固體材料，也是世界上熱導率最小的固體材料，具備極強的隔熱性。氣凝膠因其獨有的孔隙結構，可大幅削弱熱對流、熱傳導、熱輻射，是世界上導熱系數最低的材料，常溫導熱系數僅為0.013-0.025W/m·K，因此具備極強的隔熱性。分類來看，氣凝膠種類已由過去最簡單的單一組分SiO2氣凝膠發展到了各類新型氣凝膠，例如生物質氣凝膠、單質氣凝膠、碳化物氣凝膠等等，但SiO2氣凝膠仍是應用最廣泛的品類，目前在隔熱和吸附等領域已有廣泛應用，主要應用于建筑領域、石油化工、新能源及航空軍工等領域。

二、行業政策

氣凝膠作為新型材料，在我國受到了政策的大力扶持，多個地方政府出臺了相關政策，促進氣凝膠的研發和商業化應用。例如，重慶市政府發布的《深入推進新時代新征程新重慶制造業高質量發展行動方案（2023—2027年）》提出，要加快氣凝膠、石墨烯等材料的產業化、商業化步伐，促進超材料領域的發展。此外，杭州市政府也出臺了相關措施，重點發展石墨烯基碳纖維、氣凝膠粉體（顆粒）等復合多功能材料。在碳達峰碳中和的目標下，科技部等九部門聯合發布了《科技支撐碳達峰碳中和實施方案（2022—2030年）》，提出研發天然固碳建材和氣凝膠等新型建筑材料與結構體系。

三、發展歷程

氣凝膠的發展歷史就是一個技術進步和應用拓展互相促進的過程。自1931年氣凝膠誕生以來，氣凝膠歷經四次產業化。第一次產業化是美國孟山都公司主導，但由于成本過高、應用開發滯后而失敗；第二次產業化在20世紀80年代，因高溫超臨界爆炸以及新技術經營不善而告終；第三次產業化中美國Aspen Aerogel成功將氣凝膠商業化，將其應用于航天軍工、石化領域，受到市場青睞；目前氣凝膠處于我國主導的第四次產業化過程中，新增眾多產能的同時進一步將氣凝膠的應用拓展到了電池、交通等民用領域。

四、行業壁壘

1、技術壁壘

氣凝膠的生產首先是溶膠-凝膠反應過程，然后是利用干燥工藝去除孔內液體。為了去除溶劑而不會使孔隙塌陷，干燥工藝對于氣凝膠的合成至關重要，干燥工藝可分為超臨界干燥、亞臨界干燥、冷凍干燥以及常壓干燥。目前超臨界干燥工藝和常壓干燥工藝是主流干燥工藝，對應原料分別是有機硅源和無機硅源，由于氣凝膠獨特的納米結構和性能要求，制備技術難度較大，溶膠-凝膠和干燥等生產設備要求較高，行業技術壁壘深厚。

2、規模化壁壘

氣凝膠的配方是核心問題，但最大的瓶頸是干燥工藝安全和成本昂貴的問題。氣凝膠是納米量級非均勻孔隙結構，一般需通過超臨界流體干燥來克服巨大的毛細管壓力，但這種方法采用的是高溫高壓的有機溶劑，存在易燃、易爆、破壞環境等缺點，而氣凝膠的產能擴張對設備和人員的配套需求較大，國內氣凝膠的規模化生產面臨壁壘。

3、資金壁壘

我國氣凝膠行業資金壁壘高，主要集中在原料和設備成本高昂。目前國內氣凝膠產業化產品主要以二氧化硅氣凝膠，上游原料成本主要集中在硅源、助劑和干燥設備等，由于氣凝膠行業的特殊性，高純度硅源和干燥設備成本較高，需要企業具備足夠的資金實力來采購和維護。同時，氣凝膠行業的發展需要經過較長時間的市場培育和品牌建設，這也需要企業具備雄厚的資金實力來支撐。因此，我國氣凝膠行業資金壁壘較高，需要企業具備雄厚的資金實力和良好的財務狀況。

五、產業鏈

二氧化硅氣凝膠產業鏈上游原料主要為有機或無機硅源，其中有機硅源純度高，工藝適應性好，可以適配超臨界干燥以及常壓干燥工藝，缺點是價格高，目前國內外采用超臨界干燥工藝的企業基本上都是采用有機硅源，主要有正硅酸甲酯和正硅酸乙酯。無機硅源相對廉價，應用較少，主要由于無機硅源只能應用于常壓干燥技術，常壓法發展還較不成熟，且以水玻璃為硅源的氣凝膠制備過程中需要大量水洗凝膠中的鈉鹽，而鈉鹽的水溶液難分離，造成大量的廢水難以處理，處理不當可能會造成大面積的土地鹽堿化。

中游包括氣凝膠材料、制品，下游涉及有保溫、隔熱、防火等需求的各應用領域。由于氣凝膠的結構力欠缺，通常需要以纖維增強材料作為支撐骨架，制成氣凝膠氈、氣凝膠板、氣凝膠布等制品使用，常見的是以玻纖、陶瓷纖維、預氧絲等為主的介質。傳統的油氣管道隔熱等應用中，最常用的氣凝膠產品為氣凝膠氈；在電池電芯隔熱需求這一新應用中，由于氣凝膠氈存在掉粉問題，需要增加對氣凝膠氈的模切封裝環節，制成氣凝膠隔熱片使用。

氣凝膠行業產業鏈

正硅酸甲酯

四川銀邦新材料有限公司

湖北江瀚新材料股份有限公司

正硅酸乙酯

江西晨光新材料股份有限公司

湖北江瀚新材料股份有限公司

張家港新亞化工有限公司

四氯化硅

唐山三孚硅業股份有限公司

洛陽中硅高科技有限公司

水玻璃

福建元力活性炭股份有限公司

杭州富陽金順化工建材有限公司

青島海灣索爾維化工有限公司

山東辛化硅膠有限公司

山東聯科科技股份有限公司

上游

廣東埃力生科技股份有限公司

納諾科技有限公司

深圳中凝科技有限公司

河北金納科技有限公司

中游

石油化工

工業隔熱

建筑建造

交通運輸

下游

六、發展現狀

目前氣凝膠在石油、隔熱保溫、吸附領域、生物醫學、航天軍工、交通等領域均有廣泛的應用，對比傳統保溫材料，氣凝膠隔熱材料在能源節約、空間節約、提升施工效率具備明顯的優勢。隨著氣凝膠材料從實驗室的研發階段步入工業化應用階段，超臨界干燥工藝已趨于成熟、穩定，在市場化的推進、政策的支持以及企業成熟技術積累的成效，我國氣凝膠產能持續擴大，供給規模持續擴張，產需量持續增長，數據顯示，2022年我國氣凝膠材料產量和需求量分別達21.57萬立方米和21.85萬立方米，氣凝膠制品產量和需求量分別為24.13萬噸和26.67萬噸。

七、發展因素

1、有利因素

（1）下游隔熱替代需求和應用拓寬，加速行業規模化擴張

待氣凝膠成本逐步下降，其對于傳統絕熱材料的替代能力將進一步增強。并且，除目前應用于電池隔熱、能源化工、建筑節能、航天軍工、紡織服裝等領域所需的絕熱功能外，氣凝膠材料吸音隔聲、吸附凈化、醫藥載體等功能也在不斷拓寬其想象空間，隨著下游應用拓寬同時隔熱替代能力持續走強，我國氣凝膠市場需求認可將繼續提升從而加速行業規模化擴張。

（2）新能源車阻燃是氣凝膠最快增長市場

氣凝膠是目前新能車隔熱方案中的最佳材料，可阻止電池短路后的爆燃。傳統新能車阻燃隔熱材料為云母片、阻燃聚氨酯泡棉或玻纖氈無法滿足該項要求，氣凝膠憑借優異的阻燃和隔熱性能脫穎而出，用于電芯之間、模組之間、或者pack的上蓋板之間，能夠延緩單體電芯熱失控向整個電池系統的傳播。由于對更高能量密度，以及汽車輕量化的追求，電芯間隔熱需要隔熱性能優異且占用空間小的材料，氣凝膠隔熱片成為當前電芯間隔熱的主流選擇。隨著下游新能源汽車需求帶動，氣凝膠需求將持續增長。

（3）氣凝膠和下游行業政策促進行業發展

2020年我國電動汽車領域首批三項強制性國家標準出臺，其中《電動汽車用動力蓄電池安全要求》重點強化了電池系統熱安全、機械安全、電氣安全以及功能安全要求。推動了氣凝膠等隔熱材料在電車領域滲透率的提升。目前以寧德時代、比亞迪為主的國內主要電池廠商均已使用氣凝膠作為隔熱材料。同時氣凝膠作為高端新興材料，國內持續出臺相關政策促進技術發展和產業化推進，如科技部等九部門聯合發布了《科技支撐碳達峰碳中和實施方案（2022—2030年）》，提出研發天然固碳建材和氣凝膠等新型建筑材料與結構體系。

2、不利因素

（1）高昂的原料成本和資金門檻限制行業快速擴張

氣凝膠自20世紀30年代發明以來一直是研究人員的寵兒，但在應用端卻并沒有得到普及。究其原因是氣凝膠的技術不夠成熟、成本過高，雖近年來技術明顯突破和終端能化領域需求帶動，氣凝膠商業化加速，但氣凝膠行業的仍存在投資規模較大，需要較高的資金投入的問題。主要由于氣凝膠材料的特殊性質，上游硅源和生產設備的定制和改造也需要較高的成本。這使得一些小型企業難以進入該行業，限制了行業的規模和發展速度。

（2）產品價格高昂限制下游建筑等領域應用需求

氣凝膠的滲透提升難度較大，相較于成本和價格敏感性較低的能化領域，我國下游建筑保溫的內外溫差并不大，氣凝膠所帶來的節能效益或難以覆蓋高昂成本，對傳統保溫材料的替換可能主要集中于少數對節能要求高，而對價格敏感度低的項目之中，市場需求短期內難以明顯提升，

（3）行業入局企業加速布局產能，短期市場競爭風險加劇

除外國內布局較早的納諾科技和埃力生等未上市企業外，隨著下游需求的快速提升，多家行業龍頭企業開始入局氣凝膠行業，目前新進的企業的背景包括工程裝備龍頭企業中國化學、硅烷龍頭企業晨光新材、含硫硅烷龍頭企業宏柏新材、ePTFE膜龍頭企業泛亞微透等。目前我國氣凝膠市場格局未定，各類型企業持續布局產品搶占市場份額，帶動整體產能持續擴張，但下游的需求擴張較為依托于和能化領域的擴張，存在較大的供需錯位風險，同時隨著產能加速擴張背景下，產品同質化背景下未來價格競爭必不可少，企業經營利潤壓力將較大。

八、競爭格局

隨著氣凝膠應用市場認可度持續提升，推動我國氣凝膠產能持續擴張，布局企業除傳統航天軍工背景企業、專注深耕氣凝膠的企業以外，還包括上游向下延伸的有機硅企業，下游隔熱節能企業、軍工和汽車配件材料廠商等等。規劃層面看，氣凝膠產能的擴大、競爭的加劇無疑有助于氣凝膠的降本，以實現更多場景下對傳統絕熱材料的替代。新入局企業大多為氣凝膠產業鏈上下游相關上市公司，均有一定的資金實力和原料優勢等，有望在競爭持續加劇的氣凝膠搶占一定份額。

細分氣凝膠企業類型來看，目前國內氣凝膠企業分為材料和加工兩類型，除了納諾科技和愛彼愛和既可以生產又可以加工氣凝膠制品外，埃力生等企業則只提供氣凝膠材料給加工廠，通過加工企業進一步加工成制品，加工企業通常外購氣凝膠材料，再根據下游客戶的定制化需求加工成特定形狀。

九、發展趨勢

我國氣凝膠發展趨勢明顯，表現為技術深化、成本降低、下游需求替代、產能擴張和應用拓寬等。未來，將重點發展和優化干燥技術，制備具有優異性能的新型多功能材料，推動SiO2氣凝膠的產業化應用。同時，隨著電池隔熱需求的增加，氣凝膠的規模化生產將加速推進，市場競爭有望促進工藝優化和技術路線迭代，進一步降低成本。隨著成本下降，氣凝膠對傳統絕熱材料的替代也將加速。目前，我國氣凝膠行業產能正加速擴張，技術路線以超臨界法為主，未來應用領域將繼續拓寬，不僅局限于隔熱材料，還將擴大至觸媒、吸附劑、電極、電子等方面，并在軍工、建材、醫藥等領域得到更廣泛的應用。