什么是氣凝膠?
氣凝膠屬于新興材料,是當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?
因為其出色的絕熱性能,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年油氣項目占氣凝膠下游應(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,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的熱損失。
建筑領(lǐng)域方面,由于建筑物通過維護結(jié)構(gòu)傳熱,其耗熱量占整個建筑使用能耗的73%-77%,其中外墻耗熱量占了30%左右,而氣溶膠可通過以保溫涂料、氣凝膠玻璃等形式限制熱量損失。
長江證券指出,隨著環(huán)保理念的深入,氣凝膠在各個領(lǐng)域的優(yōu)勢性被大力發(fā)掘,應(yīng)用領(lǐng)域有望進一步拓展,建筑建造、新能源汽車等新興領(lǐng)域未來有望飛速發(fā)展。
而在這其中,其在新能源車行業(yè)的看點又被重點關(guān)注,中信證券稱油氣保溫與動力電池用氣凝膠產(chǎn)品合計占比約60%,且未來用于電池包的氣凝膠材料占比將會得到提升,而油氣的占比則會對應(yīng)下降。
新能源車應(yīng)用有望爆發(fā)
一般而言,新能源汽車存在自燃的風(fēng)險,其背后主要原因是電池內(nèi)部的隔熱水平不夠,單個電芯的熱失效擴大到整個電池組。而氣凝膠為無機材料,A級防火,一定程度阻止電池自燃,或車廂燃燒蔓延到電池,提供車輛安全穩(wěn)定性。
另一方面,據(jù)年初實施的《電動汽車用動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,且此項為鋰電池安全的考核重點。對此,中信證券強調(diào),在目前的材料中,僅氣凝膠能夠滿足電芯熱失控后的隔熱要求。
此外,由于車用產(chǎn)品對價格接受程度較高,因此氣凝膠還能實現(xiàn)汽車輕量化,延長電池使用壽命,成為保障安全等問題的絕佳材料。
成本高致使應(yīng)用受限,但未來市場空間廣闊
目前,高昂的原料成本和制造費用為氣凝膠行業(yè)發(fā)展受限的原因之一,材料成本約占氣凝膠總成本的48%,制造成本約占44%。
但長江證券認為,中國已成為世界上最大的功能性硅烷生產(chǎn)國和出口國,行業(yè)正向中國加速轉(zhuǎn)移,隨著前驅(qū)體的產(chǎn)能擴張,前驅(qū)體的價格有望降低,帶動氣凝膠的成本下移。
中信證券也指出,相較于傳統(tǒng)隔熱材料,預(yù)計氣凝膠材料在全生命周期內(nèi)可實現(xiàn)較好的經(jīng)濟效益,有望隨成本逐漸下降提升競爭優(yōu)勢。
數(shù)據(jù)顯示,近年來,全球和我國氣凝膠市場快速增長,2021年全球SiO2氣凝膠市場規(guī)模達26.2億美元,同比增長9.2%。
后市空間方面,中信證券預(yù)計,2025年我國氣凝膠材料市場空間為126-161億元,樂觀估計下,對應(yīng)2021-2025年復(fù)合年化增長率為41%。