气凝胶
气凝胶(Aerogel)是一种通过化学溶液反应形成溶胶然后胶化而得到的凝胶。凝胶中的溶剂被去除,得到一个充满气体的空间网络结构,外观是密度非常低(接近空气密度)的固体状多孔材料。
气凝胶具有超轻、低密度的纳米孔,其特点是超细的蜂窝状孔径和多孔结构,由相互连接的聚合物链组成。它通常小于100纳米,气凝胶的颗粒大小通常小于20纳米。气凝胶可以由无机材料(如二氧化硅、氧化铝等)、有机材料(如聚乙二醇、碳等),或混合材料(如凝胶玻璃等)制成。目前,市场上主要是硅基气凝胶。
气凝胶
气凝胶市场规模
市调机构globenewswire的最新报告表明,2022年全球气凝胶市场规模估计为5.882亿美元,预计到2028年市场规模达为9.649亿美元,2022至2028年的复合增长率为8.6%。globenewswire表示,Aspen Aerogel, Cabotcorp, Nanuo是气凝胶市场的主要制造商。Cabotcorp以近30%的产值份额占主导地位。
气凝胶最大的细分市场在中国,生产份额接近46%,其次是北美和欧洲。气凝胶用于石油和天然气、建筑绝缘、交通等行业,大约45%的气凝胶用于石油和天然气行业。
气凝胶市场主要参与者
1.Aspen Aerogel
自 1990 年代初以来,Aspen Aerogels 就与 NASA 合作开发气凝胶在太空方面的应用。现在,Aspen拥有气凝胶相关 166 项专利和 191 项待批专利,构筑了该市场的专利壁垒。
2014 年 6 月,Aspen Aerogel在纽约证券交易所上市,成为气凝胶行业首家上市公司,目前公司产品目标市场为全球石油石化、冶金、化工、电力生产等行业能源设施隔热应用,主要的客户包括埃克森美孚、台塑石化、墨西哥国家石油公司、新纪元能源公司等。
Aspen 的 PyroThin™ 碳气凝胶电池热障技术解决了热失控问题,目前其正在积极扩张以满足电动汽车对其专利气凝胶的需求。
2.Cabotcorp
卡博特气凝胶(最初称为卡博特纳米凝胶)成立于 2001 年,是跨国公司卡博特的子公司。卡博特在全球 25 个国家/地区拥有 45 家生产设施,拥有约 4,200 名员工,生产炭黑、气相金属氧化物和喷墨着色剂等特种化学品。
卡博特气凝胶于 2002 年 4 月在 Industriepark Höchst 建成的气凝胶工厂使用新的连续生产工艺生产气凝胶。2007年,卡博特推出二氧化硅气凝胶(Nanogel)和聚氨酯 (PU) 泡沫混合的绝缘管道系统。
2022年,卡博特采用气凝胶技术生产的绝热矿物灰泥首次在联合国教科文组织认定的世界遗产地德国达姆施塔特的艺术家聚居地 Mathildenhöhe 的外墙翻修中得到大规模的使用。
3.Aerogel Technologies
Airgel Technologies 成立于 2004 年,是位于波士顿的高机械强度气凝胶材料和整体气凝胶的领先制造商。
2015 年底,Airgel Technologies 获得了 NASA气凝胶/聚合物交联专利许可,这是世界上第一个在高机械强度的气凝胶基础专利上开发的扩展技术组合。
2018年,Airgel Technologies开发了一种新的制造技术,该技术首次能够在理论上无限尺寸地生产具有塑料般耐用性的气凝胶,突破了传统工艺中超临界干燥设备对气凝胶尺寸的限制,制造了尺寸达到90cm x 90cm x 1cm的世界上最大的气凝胶面板。
气凝胶
4.广东埃力生(Alison Aerogel)
埃力生 2006 年创立于广东英德市,是一家集研发、生产、销售气凝胶复合隔热材料和真空绝热材料为一体的创新型高新技术企业,也是中国大规模工业化生产气凝胶隔热材料的领军企业。
埃力生目前主打气凝胶毡、气凝胶板、纯气凝胶三大系列产品,从生产规模、质量及产能来看,已经成为国内最大的气凝胶产品生产企业。
5.Active Aerogels
Active Aerogels 成立于2012年,是一家葡萄牙私营公司,开发和生产高隔热要求的二氧化硅气凝胶,用于太空、石油、天然气、航空、建筑和废水处理等多种领域。
6.Enersens
Enersens 是一家法国公司,成立于 2010 年,专注于开发和生产二氧化硅气凝胶产品。Enersens 销售粉末和颗粒形式的二氧化硅气凝胶“ Kwark®”,其产品可以加入到其它材料或配方中,为它们提供卓越的隔热性能,改善现有产品的热特性,从而生产出薄而高性能的绝缘系统,例如隔热灰泥、抹灰、砂浆、油漆和涂料。
Enersens 开发的“Skogar”新型超级绝缘气凝胶纤维片,热导率低至0.012 W/(mK)的。由于独特的绝缘性能(绝缘性能提高 3 到 4 倍)和高防火稳定性(在 1100°C 下稳定),该产品非常适合于提高电动汽车电池组的安全性。
7.Jios Aerogel Corporation
JIOS气凝胶有限公司成立于2010年,定位于成为世界上最高效的二氧化硅气凝胶粉末的大规模生产商,JIOS 的使命是不断降低气凝胶粉末的生产成本,从而使其成为多个工业、商业和家庭细分市场中提高能效和减少噪音产品的首选。
JIOS 气凝胶是锂离子电池系统(储能介质)关键部件的创新者,其解决方案解决了电气化领域的热管理挑战,支持快速扩张的电动汽车 (EV) 和储能系统 (ESS) 市场。JIOS 的独特技术通过提供高效、有效且经济实惠的热失控缓解措施和无与伦比的膨胀型防火材料,改变了锂离子电池的安全性。
气凝胶
8.航天乌江
航天乌江自1996年涉足超临界流体技术领域以来,坚持自主创新,积极推进超临界流体技术装备国产化,成为目前国内唯一具备提供超临界流体技术成套装备设计、制造和技术集成解决方案的高新技术企业。生产的气凝胶产品包括气凝胶采光玻璃、气凝胶隔热防护件、预氧丝气凝胶电池隔热片、气凝胶保温材料等前沿产品。
2021年1至9月,航天乌江基于原有的8000立方米气凝胶生产线,实现营业收入6420万元,同比增长114.53%,产品占国内市场份额的20%。
2022年初,航天乌江新建的1.2万立方米气凝胶扩能项目试生产成功,加上前期的产能,航天乌江成为目前国内规模最大的采用超临界二氧化碳干燥技术生产气凝胶的企业。
9.深圳中凝
深圳中凝科技有限公司是一家集气凝胶及其复合材料应用研发、生产、销售和服务为一体的国家高新技术企业,也是目前亚洲规模最大的气凝胶产品研发和生产企业。
中凝科技总部位于深圳,拥有湖北硅金凝节能减排科技有限公司和山西阳中新材有限责任公司两个控股子公司,在湖北仙桃及山西阳泉建立了大型生产基地及多个销售据点,同时在山西“中国纳谷产业园”和深圳设立了省级工程技术研究中心。
10.Aerogel UK
Airgel UK Limited 是一家英国气凝胶涂料制造商和各种气凝胶超级绝缘产品的供应商。Airgel UK在英国制造气凝胶涂层材料和提供完整系列的气凝胶内墙保温系统,用于改造传统建筑以及注重空间利用率的新建筑。
11.厦门纳美特
厦门纳美特新材料科技有限公司成立于2011年9月,是一家集研发、生产、销售为一体的纳米多孔绝热节能材料的高科技企业,专业从事纳米多孔气凝胶节能毡、板、玻璃、涂料、功能性粉体/球体/块体的应用研究、产业化生产及为客户提供绝热节能项目改造方案服务。
公司生产的纳米气凝胶绝热节能系列产品,具有优异的绝热节能特性,广泛应用于航空航天、军事国防、石油化工、建筑保温、电力电网、车辆运输、冷藏冷链、日常保温等诸多领域。
公司拥有气凝胶自主知识产权16项国家发明专利,是《纳米孔气凝胶复合绝热制品》国家标准编制单位,通过ISO 9001-2015质量管理体系认证,产品进入《厦门节能技术和产品推荐目录》,公司荣获“新型建筑材料产业10大知名企业”,福建省“重质量,守诚信”企业,厦门市新材料企业名录、厦门市高新技术企业和厦门市创新型(试点)企业。
12.爱彼爱和(IBIH)
爱彼爱和新材料有限公司成立于2015年3月,专注于先进材料气凝胶及其复合材料的研发、生产及销售。爱彼爱和有全资子公司两家,分别是河南爱彼爱和新材料有限公司和北京爱彼爱和科技有限公司。
爱彼爱和在河北沧州市、河南许昌市建立了两大生产基地,其中沧州基地主要生产气凝胶粉和气凝胶复合毡系列产品,主要为石油炼化、火力发电、原油开采、化工等领域企业提供高效节能产品,并为许昌基地提供气凝胶主材,许昌基地主要负责气凝胶材料深加工,产品包括车用气凝胶防火毯系列、电池用气凝胶隔离片系列,气凝胶防火毯提供给宇通客车、吉利汽车、申龙客车等知名客车企业,气凝胶隔离片则主要供给宁德时代、国轩高科、天津力神等企业。
13.河北金纳
河北金纳科技有限公司成立于2014年,公司隶属于河北金威集团,该集团在高端保温建材领域领先研究了三十六年,生产了国内第一根岩棉管。
早在2005年,金纳就密切关注纳米隔热技术的发展,是中国最早从事纳米隔热技术相关产品研发和制造的企业之一。同时,国内多家知名高校争相与金纳签订战略合作协议,搭建“产学研”二氧化硅气凝胶平台。
金纳科技专注保温40年,见证了中国保温材料的成长。公司是中国纳米绝热技术第一代研究与实践者。拥有JnGel纳米气凝胶节能绝热发明技术,是纳米气凝胶国家标准设计及参编单位。
金纳科技现拥有河北金纳科技有限公司、承德金纳新材料科技有限公司等系列分支机构。企业占地近100000平方米,生产能力为年产高性能气凝胶毡20000立方米。金纳科技已成为国内具有行业影响力的气凝胶企业。
14.纳诺高科
纳诺高科前身绍兴市纳诺高科有限公司,成立于 2004 年 4 月,2008 年初公司取得 “NHT干燥成型”工艺的重大突破,摆脱“超临界”工艺成本过高的压力。2011 年,公司正式落户绍兴滨海新城,已建成年产 10000 立方米气凝胶全自动化生产线 1 条,是国内从事早、规模大、实力强的二氧化硅纳米孔超级隔热材料研发与制造基地。
纳诺高科现已通过 ISO9001:2000 国际质量体系认证,获得浙江省高新技术产品认证。主要的产品包括气凝胶绝热毡、气凝胶绝热板、VIP 真空绝热板、绝热筒形异形件、气凝胶粉体颗粒和绝热采光板等。