气凝胶行业深度报告“隔热王者”双碳目标开启成长赛道

气凝胶行业深度报告：“隔热王者”，双碳目标开启成长赛道一、气凝胶：隔热材料之王1.1气凝胶被称为“蓝烟”，改变世界的神奇材料1931年气凝胶正式问世，是目前已知导热系数最低、密度最低的固体材料，因轻若薄雾颜色泛蓝，又被称为“蓝烟”；具有超长的使用寿命、超强的隔热性能、超高的耐火性能等，被誉为

“改变世界的神奇材料”。常规气凝胶比表面积~700m2/g，孔隙率95%-99.8%，均匀分布的纳米级孔隙结构几乎隔绝热传导和热对流，赋予其远胜其他传统材料的隔热性能，导热率最低可达0.012-0.016W/(m·K)，只相当于空气的1/2。1.2气凝胶结构独特，赋予众多优异性能相比其他保温材料，气凝胶导热系数最低、质量最轻，耐热温度更高。实现相同保温效果，气凝胶厚度不足其余材料1/3；厚度更薄，散热面积更小，管线温降更低，热效率更高，同时最大限度节约空间；若地下管道保温，则大幅减少开挖量。1.3气凝胶下游应用广泛，以隔热保温为主导由于气凝胶超强隔热等性能，早期主要应用在航天、军工和国防领域，随后逐步扩展至石化、工业、建筑、交通、日用等领域；在电极载体材料、催化材料、传感材料、纳米灭菌材料、药物释放等诸多新兴领域均有广泛研究。目前，气凝胶下游集中在工业管道保温，如油气项目、工业隔热，以及建筑建造隔热等。随着应用领域的不断拓宽，新能源汽车、日用户外等领域市场也将逐渐打开。1.4气凝胶种类丰富，已成为庞大气凝胶家族气凝胶已经从最初的SiO2气凝胶发展成为庞大的气凝胶家族。根据气凝胶的外观，可分为块体、粉末和薄膜；根据气凝胶的制备方法，可分为气凝胶、干凝胶、冻凝胶；根据不同微观结构，可分为微孔（<2nm）、中孔（2~50nm）和混合多孔气凝胶；根据基体，可分为无机、有机、混合和复合气凝胶；最常用的气凝胶分类方法是通过组分来区分，可分为单组分和多组分气凝胶。单组分气凝胶包括氧化物气凝胶、碳化物气凝胶、氮化物气凝胶、石墨烯气凝胶、量子点气凝胶、金属气凝胶、聚合物基有机气凝胶、生物质基有机及碳气凝胶、硫化物气凝胶等。多组分气凝胶（复合气凝胶）是指由两种及以上单组分气凝胶构成或者由纤维、晶须、纳米管等增强体与气凝胶基体相结合的气凝胶复合材料。如，有机纤维-SiO2复合气凝胶等。组成、结构不同的气凝胶，展现出独特的性质，适用于特定的应用场景。1.5气凝胶主流制备流程：溶胶-凝胶+干燥目前大规模产业化的是SiO2气凝胶，以此为例介绍气凝胶的制备流程。气凝胶的制备通常包含溶胶-凝胶和干燥两个主要过程：第一步是通过溶胶凝胶过程制备湿凝胶；第二步是利用一定的干燥方法将凝胶内的液态物质替换为气态，从而制得气凝胶。1.6气凝胶改性取长补短，未来仍需持续优化在SiO2气凝胶的制备过程中，可采用纤维复合和柔韧改性来提高力学强度，疏水改性增加疏水性，掺杂改性提高高温下的稳定性，从而弥补SiO2气凝胶自身力学性质差、吸水后结构易坍塌等缺点。SiO2气凝胶作为相对成熟的产品，目前的发展方向主要在降低成本、提高产能、设计研发综合性能更优的商业化产品。1.7气凝胶研发热度不减，专利申请数高速增长2000年-2021年，我国一共公开了气凝胶相关专利14550项。2000年公开气凝胶相关专利15项，到2010年也仅有91篇；之后专利数量迅猛增加，2021年达到3079篇，2010-2021年专利公开数量年均复合增长37.7%，充分表现出气凝胶的研究热度以及潜在的巨大商业价值。二、“政策+标准”

持续出台，推动产业健康高质发展2.1“双碳”政策不断完善，推动低碳高质量发展实现碳达峰、碳中和，是党中央、国务院作出的重大战略决策，是推动实现高质量发展的内在要求。2.2国家部委陆续出台文件，推进节能降碳绿色转型在“双碳”目标背景下，我国持续出台相关文件，一方面继续坚决遏制“两高”项目盲目发展，另一方面持续推进节能降碳绿色转型。2.3气凝胶作为高效节能材料，政策面大力支持发展气凝胶是国家基础战略性前沿