什么是氣凝膠?
氣凝膠屬于新興材料,是當(dāng)今世界上密度最小的固體,在空氣中呈現(xiàn)出煙霧的狀態(tài),因此又稱(chēng)為“凍煙”。
結(jié)構(gòu)方面,由于其納米尺度的多孔網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),導(dǎo)致其具有熱學(xué)、光學(xué)、聲學(xué)、電學(xué)等一系列特殊的性能,是世界上最輕的固體材料,也是性能最好的隔熱材料。
有哪些應(yīng)用?
因?yàn)槠涑錾慕^熱性能,氣凝膠在油氣、新能源電池、建筑保溫領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用。
從下游應(yīng)用上看,油氣和工業(yè)隔熱是氣凝膠的主要應(yīng)用領(lǐng)域,2021年油氣項(xiàng)目占?xì)饽z下游應(yīng)用比例約為56%,工業(yè)隔熱占18%,建筑制造占9%、交通運(yùn)輸(鋰電)占8%。
其中,石油化工企業(yè)需降低能耗,提高保溫技術(shù),其相比傳統(tǒng)保溫材料具有顯著優(yōu)勢(shì),在石油化工領(lǐng)域主要用在能源基礎(chǔ)設(shè)施的外保溫材料,能夠很好的減少管道暴露所帶來(lái)的熱損失。
建筑領(lǐng)域方面,由于建筑物通過(guò)維護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱,其耗熱量占整個(gè)建筑使用能耗的73%-77%,其中外墻耗熱量占了30%左右,而氣溶膠可通過(guò)以保溫涂料、氣凝膠玻璃等形式限制熱量損失。
長(zhǎng)江證券指出,隨著環(huán)保理念的深入,氣凝膠在各個(gè)領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)性被大力發(fā)掘,應(yīng)用領(lǐng)域有望進(jìn)一步拓展,建筑建造、新能源汽車(chē)等新興領(lǐng)域未來(lái)有望飛速發(fā)展。
而在這其中,其在新能源車(chē)行業(yè)的看點(diǎn)又被重點(diǎn)關(guān)注,中信證券稱(chēng)油氣保溫與動(dòng)力電池用氣凝膠產(chǎn)品合計(jì)占比約60%,且未來(lái)用于電池包的氣凝膠材料占比將會(huì)得到提升,而油氣的占比則會(huì)對(duì)應(yīng)下降。
新能源車(chē)應(yīng)用有望爆發(fā)
一般而言,新能源汽車(chē)存在自燃的風(fēng)險(xiǎn),其背后主要原因是電池內(nèi)部的隔熱水平不夠,單個(gè)電芯的熱失效擴(kuò)大到整個(gè)電池組。而氣凝膠為無(wú)機(jī)材料,A級(jí)防火,一定程度阻止電池自燃,或車(chē)廂燃燒蔓延到電池,提供車(chē)輛安全穩(wěn)定性。
另一方面,據(jù)年初實(shí)施的《電動(dòng)汽車(chē)用動(dòng)力蓄電池安全性要求》要求在電池單體發(fā)生熱失控后,電池系統(tǒng)在5分鐘內(nèi)不起火不爆炸,且此項(xiàng)為鋰電池安全的考核重點(diǎn)。對(duì)此,中信證券強(qiáng)調(diào),在目前的材料中,僅氣凝膠能夠滿(mǎn)足電芯熱失控后的隔熱要求。
此外,由于車(chē)用產(chǎn)品對(duì)價(jià)格接受程度較高,因此氣凝膠還能實(shí)現(xiàn)汽車(chē)輕量化,延長(zhǎng)電池使用壽命,成為保障安全等問(wèn)題的絕佳材料。
成本高致使應(yīng)用受限,但未來(lái)市場(chǎng)空間廣闊
目前,高昂的原料成本和制造費(fèi)用為氣凝膠行業(yè)發(fā)展受限的原因之一,材料成本約占?xì)饽z總成本的48%,制造成本約占44%。
但長(zhǎng)江證券認(rèn)為,中國(guó)已成為世界上最大的功能性硅烷生產(chǎn)國(guó)和出口國(guó),行業(yè)正向中國(guó)加速轉(zhuǎn)移,隨著前驅(qū)體的產(chǎn)能擴(kuò)張,前驅(qū)體的價(jià)格有望降低,帶動(dòng)氣凝膠的成本下移。
中信證券也指出,相較于傳統(tǒng)隔熱材料,預(yù)計(jì)氣凝膠材料在全生命周期內(nèi)可實(shí)現(xiàn)較好的經(jīng)濟(jì)效益,有望隨成本逐漸下降提升競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
數(shù)據(jù)顯示,近年來(lái),全球和我國(guó)氣凝膠市場(chǎng)快速增長(zhǎng),2021年全球SiO2氣凝膠市場(chǎng)規(guī)模達(dá)26.2億美元,同比增長(zhǎng)9.2%。
后市空間方面,中信證券預(yù)計(jì),2025年我國(guó)氣凝膠材料市場(chǎng)空間為126-161億元,樂(lè)觀(guān)估計(jì)下,對(duì)應(yīng)2021-2025年復(fù)合年化增長(zhǎng)率為41%。