
气凝胶是一种低密度纳米多孔非晶态材料,呈连续的三维网络结构,是目前已知导热系数最低、密度最低的固体隔热材料。气凝胶具有纳米多孔结构、低密度、低介电常数、低导热系数、高孔隙率、高比表面积等特点,在保温隔热、吸附分离、吸声隔音、生物医用、光电催化、储能转化等用途中均表现出优异性能,其目前的主流应用即作为隔热材料。气凝胶种类多样,SiO2气凝胶产业化最为成熟。
SiO2气凝胶产业链上游主要为有机或无机硅源,中游包括气凝胶材料、制品,下游涉及有保温、隔热、防火等需求的各应用领域。其中,中游制造环节,由于气凝胶的结构力欠缺,通常需要以纤维增强材料作为支撑骨架,制成气凝胶毡、气凝胶板、气凝胶布等制品使用,常见的是以玻纤、陶瓷纤维、预氧丝等为主的介质。传统的油气管道隔热等应用中,最常用的气凝胶产品为气凝胶毡;在电池电芯隔热需求这一新应用中,由于气凝胶毡存在掉粉问题,故需要增加对气凝胶毡的模切封装环节,制成气凝胶隔热片使用。
资料来源:IDTechEx、国泰君安证券研究20 03
电池隔热硬需求正驱动气凝胶规模化应用
气凝胶过去主要用于油气管道等领域,未来电池应用或将成为其规模放量的真正驱动。IDTechEx数据显示,2021年油气及工业隔热对二氧化硅气凝胶的需求占总需求量的比例高达74%,仅8%用于交通运输(电池)。至2022年,动力电池对气凝胶的需求占比迅速提升至超30%,并且预计将成为未来气凝胶的主要应用。