气凝胶存在问题及发展方向 气凝胶的市场规模和前景分析

一、气凝胶存在问题及发展方向

1、形成机制有待进一步研究

虽然碳化物、氮化物、量子点、生物质基有机及碳气凝胶等新型气凝胶材料已经得以成功制备，但是此类气凝胶材料合成机制研究尚不够深入，同时气凝胶网络结构生长机制、表面组成及化学结构调控和高温结构稳定性调控等需要进一步研究，后期需要将目光集中在量子化学及分子动力学计算和实验研究相结合上，实现从分子、原子层面对气凝胶材料的形成机制进行深入研究和对气凝胶材料的性能进一步优化调控。

2、功能型气凝胶材料的研究有待继续深入

气凝胶在电极材料、半导体材料、磁性材料等方面的应用研究还不够完善，有关结构和性能关系的研究尚不深入，需要进一步研究其内在机制，揭示性能和结构之间的关联，同时高性能、多功能型气凝胶材料还有待对气凝胶材料的性能进一步开发。

3、规模化生产问题还未解决

在工业生产方面，气凝胶因成本较高、施工不易限制了其规模化应用，需要采用成本更加低廉的前驱体，结合成本更低的干燥手段，使生产工艺得到完善，进一步降低气凝胶材料的成本，推动气凝胶的工业化生产。只有这样，气凝胶材料才有望在今后成为推动社会发展变革的超级材料，为人类的生活带来真正意义上的革新。

二、气凝胶的市场规模

气凝胶是一种新型材料，具有优异的隔热特性，在油气、新能源电池、墙体保温等领域具有广阔的应用前景。目前，市场上常见的气凝胶通常是硅气凝胶、碳气凝胶和二氧化硅气凝胶。

近年来，我国气凝胶市场规模保持增长趋势。2021年，我国气凝胶市场规模达到17.56亿元，近五年复合增长率达到23.58%。预计2023年我国气凝胶市场规模将达到26.82亿元。

我国气凝胶产品主要分为气凝胶材料和气凝胶产品两部分，其中气凝胶材料比产品生产难度小，占比较大。从气凝胶商品的市场份额来看，2021年气凝胶材料占58%，气凝胶产品占42%。

随着气凝胶应用技术的不断成熟、工业化的不断推进和政策的大力支持，近年来气凝胶材料的产量和消费量大幅增加。

2021年，我国气凝胶材料产量和消费量分别达到12.1万立方米和11.8万立方米，5年内复合增长率分别为23.51%和22.15%。分析人士预计，2023年国内气凝胶材料产量和消费量将分别增加到16.1万立方米和15.7万立方米。

目前，我国气凝胶行业的主要产品有气凝胶保温毡、保温板、保温粉体和保温采光瓦。随着国内企业气凝胶生产技术的发展和国内产品竞争力的提高，气凝胶产品行业规模不断扩大。2021年，我国气凝胶产品产量达到15.4万吨，同比增长22.14%；气凝胶产品消费量为17.9万吨，同比增长21.7%。预计2023年产量和消费量将分别达到21.0万吨和230万吨.5万吨。

气凝胶性能优异，生产和原材料成本高于传统材料，是使用有限的主要原因。根据说明。数据显示，材料成本约为总成本的48%，制造成本约为44%。具体来说，气凝胶的生产成本主要集中在硅源、设备折旧和能耗上。因此，未来气凝胶应从干燥成本和原材料成本入手，节约成本。

从下游应用来看，油气工程在我国气凝胶下游占比最高，约占56%；其次，工业保温占18%，建筑制造占9%，道路运输（锂电池）占8%。

随着我国绿色环保理念的深入，未来建筑、道路运输等领域将成为气凝胶快速增长的产业。根据IDTechex的预测，到2026年，用于建筑的气凝胶比例将增加到14%，道路运输比例将增加到13%，油气和工业保温比例将分别降低到47%和15%。

三、气凝胶的发展前景

1、下游应用商店的发展促进了气凝胶的要求

在我国气凝胶下游占比最高的油气工程中，气凝胶主要用作能源基础设施的外保温材料和天然气管道的保温材料，可节省空间，提高约30%的施工效率，节约资源和维护成本。在国内大型炼化工业快速发展的环境下，气凝胶市场需求将迎来增长空间。在交通方面，由于气凝胶较轻，阻燃性能好，可以有效解决电池热失控问题。

2、工艺进步推动气凝胶成本降低

与传统保温材料相比，气凝胶的主要缺点是生产成本高。技术方面，我国常压干燥工艺逐步完善，正在逐步取代成本高、周期长的超临界制备工艺，制造成本可降低到超临界工艺的1/20。此外，常压工艺可以维护成本相对较低的无机硅源，进一步优化成本。在原料供应方面，气凝胶的主要原料是正硅酸乙酯，而四氯氢硅是正硅酸乙酯的原料。目前，我国多晶硅产能不断扩大，每生产1kg多晶硅副本为10-15kg四氯化硅。气凝胶原料提供持续增长，材料成本中心有望降低。随着生产成本的降低，气凝胶将应用于更多领域，市场规模有望扩大。