一、中國氣凝膠行業發展情況

    二氧化硅氣凝膠是一種分散介質為氣體的多孔性固體材料，是目前工程應用的最輕的固體材料。由其制成的氣凝膠氈導熱系數為0.020W·（m·K）-1，且具有超疏水、A級阻燃、使用溫度范圍廣（-200~650℃）、壽命長、抗壓、無毒。 與傳統保溫隔熱材料相比，同等隔熱效果下，氣凝膠材料厚度只有傳統保溫隔熱材料的1/2-1/5，可以為服役場所節省更多空間。

    但是氣凝膠產業目前仍受限于其較高的生產成本及較小的生產規模，導致其應用規模和應用領域受限。目前的產品應用主要以航天軍工、管道保溫、新能源汽車為主，建筑領域應用較少。而在氣凝膠產業發展較早更成熟的美國及部分歐洲地區，建筑用氣凝膠已經非常普遍。隨著我國節能環保理念的深入，建筑領域將成為氣凝膠繼管道保溫后一大民用潛在市場。

    2018年我國氣凝膠行業規模約18.57億元，其中氣凝膠材料規模約5.42億元，氣凝膠制品市場規模約13.15億元。如下圖所示：

2014-2018年中國氣凝膠市場規模情況

資料來源：智研咨詢整理

    2018年我國氣凝膠產業細分結構占比中，氣凝膠制品占比超過70%，占決了絕對市場份額。

2014-2018年中國氣凝膠行業細分市場規模情況

資料來源：智研咨詢整理

    二、中國氣凝膠產業供需現狀

    氣凝膠是世界上已知的最輕的固體材料，因其具有極低的導熱系數，堅固耐用，耐高溫、防爆等特點，在航空航天、國防軍工、綠色建筑、新能源、環境治理、太陽能熱利用等領域有著廣闊的應用前景。美國、德國、法國、日本等工業先進的國家均投入巨資進行研發。

    據介紹，到目前為止，世界上也僅有少數國家擁有高端透明氣凝膠核心技術，并在航空航天、核技術、軍工等領域得到應用，而民用領域應用還在起步階段。就產業化而言，國內外氣凝膠制造商已大量生產出低端氣凝膠產品，但高端氣凝膠產品目前僅美國、瑞典等少數國家能夠生產，且尚未實現產業化。

    開發建成的氣凝膠玻璃生產線可以生產大尺度高透明性氣凝膠玻璃以及半透明性氣凝膠玻璃，為建筑透明圍護結構提供時尚、美觀、節能、經濟、適用的新型材料，其生產線整體處于國際領先水平，縮小甚至拉平了我國與美國等少數幾個發達國家在這一領域的差距。

    氣凝膠是世界上密度最小、孔徑為納米量級的固體，種類繁多，主要有硅系、碳系、硫系、金屬氧化物系、金屬系等等。氣凝膠下游應用領域廣泛，目前我國氣凝膠行業主要產品有氣凝膠絕熱氈、絕熱板、絕熱粉體和絕熱采光板等.

    我國氣凝膠行業主要產品還較為初級，大多數企業能夠生產氣凝膠粉體顆粒，但是不能生產氣凝膠復合材料產品。因此，市場上的產品以顆粒為主。能生產復合材料產品的有納諾高科股份有限公司、廣東埃力生高新科技有限公司、浙江通瑞新材料技術有限公司等少數幾家公司。

中國部分氣凝膠企業產能一覽表

資料來源：公開資料整理

    2018年我國氣凝膠產量為3.75萬立方米，國內氣凝膠制品產量從2014年的1.05萬噸增長至2018年的3.63萬噸。

2014-2018年我國氣凝膠行業產量情況

資料來源：智研咨詢整理

    氣凝膠作為被全世界科學界廣泛關注的新材料，吸引著世界各國科學家傾力研究。科學家們發現氣凝膠可使眾多行業、學科產生質的飛躍，在力學、聲學、熱學、光學、化學、物理學等方面均有獨特的優良性質，在保溫絕熱材料、隔音材料、紅外線吸收材料、催化劑材料、環境保護材料等領域都有廣泛用途。

    根據智研咨詢發布的《2019-2025年中國氣凝膠市場全景調查及發展前景預測報告》數據顯示：2018年我國氣凝膠材料國內市場需求總量為3.82萬立方米，氣凝膠制品消費量從2014年的3.10萬噸增長至2018年的6.85萬噸。

2014-2018年我國氣凝膠行業消費量情況

資料來源：智研咨詢整理

    我國氣凝膠行業下游主要集中在建筑材料、軍工航天領域，2018年我國建筑材料行業氣凝膠需求量占比高達43.7%，軍工航天領域占比37.5%。

2018年中國氣凝膠行業市場下游銷售結構

資料來源：智研咨詢整理

    三、中國氣凝膠產業發展阻礙及發展趨勢

    近些年國內氣凝膠行業發展速度非常可觀，但受到技術以及成本因素的限制，導致國內氣凝膠產業在長期的發展過程中存在一定弊端，主要表現為：

    （1）制備工藝復雜

    目前國內外均以正硅酸乙酯為硅源、以超臨界干燥工藝制備納米孔硅氣凝膠。由于過程復雜,耗時長,效率低,成本昂貴,而常壓干燥技術研究尚欠缺,制備出硅氣凝膠結構性能尚不能與超臨界干燥法相比,同時未改性的SiO2氣凝膠有親水性,這些問題限制了目前SiO2氣凝膠材料的工業化應用。

    （2）制備成本偏高

    氣凝膠材料在發展過程中遇到的最大問題集中在成本和無法大規模產業化上。氣凝膠的制備、合成方法比較難，世界上通用的制備方式通常由溶膠凝膠過程和超臨界干燥處理構成。但這種干燥設備價格非常昂貴，如果是進口的話，1立方米超臨界干燥設備，全套設備需要3000萬元~4000萬元，且產量不高，每年只能生產100立方米氣凝膠。因此，要想促進氣凝膠的發展，急需研發一種新的制備方法，來降低前期資金的投入。

    （3）生產周期長

    氣凝膠的制備過程分為溶膠-凝膠過程和濕凝膠的干燥過程。硅源前驅體通過水解形成含硅溶膠，調節pH使溶膠膠粒發生縮聚形成凝膠，凝膠骨架間充滿了液態溶劑，通過超臨界干燥法將骨架間隙的溶劑抽出，同時保持納米多孔網絡骨架不變，形成密度低、氣孔率高的氣凝膠材料。

    運用超臨界干燥法制備氣凝膠的條件很苛刻，制備周期耗時長，對設備要求高，能耗大，操作危險性高，制備工藝復雜，使得氣凝膠的生產成本非常高，這些嚴重制約了氣凝膠的工業化大規模生產。

    （4）規?；a面臨壁壘

    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。所以說，氣凝膠的規?；a面臨壁壘。

    面對上述問題，我國氣凝膠行業在未來的發展過程應該具有針對性的改善措施以及發展方向。

    （1）產業化趨勢有望加速規模擴張

    當前，影響氣凝膠商業化應用的主要問題是其制備工藝復雜，制備成本偏高。由于原材料昂貴、制備工藝復雜、生產周期長、規?；a難度大等原因，導致氣凝膠產品產量低、成本高，市場難以接受、產業化困難。氣凝膠高昂的成本和制作工藝是制約氣凝膠大規模應用的國際技術瓶頸。如果能把氣凝膠的生產成本降下來，應用到民用領域，就能實現巨大的社會效益和經濟效益。目前，氣凝膠雖然還未能實現產業化，只是具有相當大的市場應用前景。

    （2）新領域的需求趨勢

    傳統氣凝膠的制備需要昂貴的原材料以及高投資的超臨界干燥設備，因此生產成本極高，此乃阻礙氣凝膠邁向商業生產的重要原因。最新發展的氣凝膠制造方式，已改用低成本原材料而且無需超臨界干燥的步驟，生產成本大幅下降，因此將促使更多的氣凝膠商業使用。

    由于氣凝膠的使用，已由隔熱材逐漸擴大至觸媒、吸附劑、電極、電子等方面，使用的范圍愈來愈廣泛，需求量也隨之增加，商業生產的時機已成熟，氣凝膠在21世紀里將可媲美塑料在20世紀的地位。

    未來我國在軍工、建材、醫藥等眾多領域中，對于氣凝膠的應用將進一步普及和發展，隨著國內氣凝膠材料性能的發展，氣凝膠材料更多的應用方式將被開發出來，行業具有良好的發展機遇。

    （3）技術突破亟待解決

    未來幾年里，氣凝膠材料的發展趨勢仍然是降低材料比重，提升材料隔熱性能方面。作為新興材料，氣凝膠產品短時間內難以出現替代技術，但國內氣凝膠企業仍需要突破國外企業的技術封鎖，將產品性能提升到更高的層次，才能進入國際市場，參與國外競爭。