近日，我國第一個氣凝膠材料方面的國家標準——《納米孔氣凝膠復合絕熱制品》，已經制備完成，并將于2018年9月1日起正式實施。
下個月，一座年產能超1萬立方米的氣凝膠大規模產業化工廠將在江蘇常州落成，成為我國氣凝膠最大生產廠家之一。我國氣凝膠產能有望突破全球產能1/8，從而改寫該領域長期由外國公司主導的局面。
我國第一個氣凝膠材料方面的國家標準文件出臺
作為“改變世界的十大材料之一”，氣凝膠曾歷經三次產業化浪潮卻都無疾而終。近年來，我國氣凝膠企業如雨后春筍般地破土而出，隨著我國氣凝膠生產制備工藝的成熟發展，國際“暗戰”已然悄然打響。在業內人士看來，氣凝膠正處于第四次產業化浪潮之中，在材料界的歷史洪流中，氣凝膠或將成為我國最有望趕超國際巨頭的新材料之一。
這一判斷并不是空穴來風。不同于其他新材料，我國的氣凝膠材料產業化水平幾乎與世界同步，并且呈現出良好的趕超態勢。
政策、軍工助陣，我國氣凝膠躋身國際第一梯隊
氣凝膠，是一種具有納米多孔結構的新型材料，1931年由美國NASA的Kistler.S.發明。因輕若薄霧顏色泛藍，又被稱為“藍煙”、“凍結的煙”，創下15項吉尼斯紀錄，在熱學、光學、電學、力學、聲學等領域顯示許多奇特的性能，被稱成為改變世界的神奇材料，列入20世紀90年代以來10大熱門科學技術之一，是具有巨大應用價值的軍民兩用技術。
氣凝膠——介于固態和氣態間的物質
氣凝膠發明至今已經70多年，產業化的道路也走了70多年，最當銘記的當然是2001年與美國宇航局有密切關系的ASPEN（阿斯彭）公司的成立，這是真正商業意義的氣凝膠產業化的開始；而我國氣凝膠研究從上世紀90年代已經開始，首家商業化公司成立于2004年。
據公開資料顯示，納諾科技有限公司是國內首家進行二氧化硅氣凝膠商業化和產業化的公司。2006年4月，納諾科技成立自主研發中心；2008年，納諾科技成功研發出工業用氣凝膠納米孔超級絕熱材料，這一成就填補了國內氣凝膠空白，且中國氣凝膠產業起步幾乎與世界同步。
氣凝膠抵御1000度高溫、呵護嬌艷的鮮花
“在氣凝膠研發方向上當前國際和國內是一致的，近年來國內的研發已經開始迎頭趕上，并且勢頭強勁，或許在不久的將來要超越國際水平。因為目前許多發達國家已經將環境治理的很好，在節能減排方面對它的需求壓力并不是很大，研究氣凝膠更多的是一些企業為了減少成本，或者可以說是為了錦上添花。”魯紅兵教授如是說。
從事新一代高韌性氣凝膠的制備及其改性研究十余年的魯紅兵教授，現任美國德克薩斯大學達拉斯分校機械工程系教授、副系主任，也是美國航空航天學會通訊院士。魯教授雖在國外從事氣凝膠研究多年，但一直密切關注著國內氣凝膠的研發應用進程。
正是得益于我國近年來不斷推行的節能減排政策以及經濟體量的迅速擴大，我國氣凝膠企業嗅覺靈敏地搭上國際早班車，且在制備工藝研發方面絲毫沒有掉隊。
另一方面，因其軍民兩用的屬性，我國近年推行的“軍民融合”給了氣凝膠更多的發展機會。
2016年8月，氣凝膠中國航天科工三院306所聯手華星美科新材料科技（江蘇）有限公司舉行簽約儀式，共同組建成立氣凝膠技術國際研發中心，力圖打造國際先進、國內領先水平的氣凝膠技術研發基地。
306所與華星美科舉行簽約儀式
魯紅兵教授認為，國內正是有306所、北建這樣一批軍工、國企聯手氣凝膠企業進行研發與推廣，為了社會效益和環境效益投入大量資源，才能更好的推動氣凝膠行業發展，而這正是國外企業無法比擬的優勢。
今年4月7日，2017全國氣凝膠材料創新應用研討會在京召開。工信部原材料司建材處相關人員表示，當前制約氣凝膠大規模應用的因素是價格和生產工藝，下一步將鼓勵科研機構和代表性企業開展產學研用的平臺建設，加快推進氣凝膠應用示范工程。
氣凝膠市場明朗，搶占絕熱材料市場金字塔塔尖
每一項新技術出現后，產業化推廣的最大障礙莫過于量產的難易度，而這也決定了其市場搶占能力。多位業界人士表示，目前制約氣凝膠市場拓展的最大障礙是價格。
氣凝膠雖然早在1931年就被發明創造出來，但因其超臨界干燥工藝生產成本高昂、產品性能脆弱，且難以實現量產，氣凝膠一直被鎖在實驗室中。
國佳新材董事長王海波表示，“過去氣凝膠一直被用于航天軍工領域，但這些領域使用起來是不計成本的，在民用產品上就必須考慮性價比。”
如今，國內多家氣凝膠企業研發出的常溫低壓干燥制備工藝以及減壓干燥技術打破了氣凝膠量產的技術瓶頸，氣凝膠的市場訂單也就隨之蜂擁而至。
氣凝膠市場規模預測（億美元）
Allied市場研究公司之前發布的報告稱，全球氣凝膠的市場價值到2020年可達18.966億美元，從2014~2020年的年復合增長率為36.4%。隨著氣凝膠材料在新應用領域探索的持續進步，市場增長動力會進一步增強。
如果說石墨烯是目前最好的導電導熱材料，那么二氧化硅氣凝膠材料則是目前已知的隔熱、保溫性能最好的材料。因其絕佳的絕緣隔熱性能，隔熱保溫成了氣凝膠目前產業化擴張中最大的市場需求。
氣凝膠隔熱性能優越
日前，氣凝膠隔熱管在勝利油田實現工業化生產，首批生產推廣的20000米氣凝膠隔熱材料，已經為勝利油田節省隔熱管更新費用1080萬元。
國家新材料產業“十二五”發展規劃指出，保溫材料產值將達1200億。預計進入“十三五”節能環保產業將繼續獲得快速發展。
全球絕熱材料與氣凝膠市場規模預測對比（億美元）
浙江圣諾節能公司推斷，預計2015年到2020年氣凝膠材料將在工業和設備領域獲得大批量應用，2020年開始全面替換傳統工業保溫材料，分享國內每年約500多億的市場。預計2020年開始，氣凝膠材料在建筑領域將開始大規模的應用，2025年將全面替代傳統建筑保溫材料，分享國內每年1000多億的市場。
對此，國佳新材董事長王海波表示：“國佳新材旗下的中凝科技前不久剛中標了京能集團的熱力管道保溫項目，合同金額2600.4萬元，氣凝膠在工業節能領域的廣闊市場仍有待開發。”
英雄所見略同，浙江紹興圣諾節能技術有限公司總經理金承黎認為，一旦氣凝膠材料生產成本得以顯著下降，市場價格也會下降，市場規模將會急劇擴大。如此，二氧化硅氣凝膠將革命性地替代傳統絕熱材料。
2020年氣凝膠市場份額
2025年氣凝膠市場份額
當然，氣凝膠擁有諸多優異的性能，應用領域眾多，從高大上的航天軍工到接地氣的節能建材，從宇航服到冬暖服。不過，在未來5年里，工業建筑領域的節能降耗應該是氣凝膠行業革命的主戰場。
國產化獲重大突破，產能占全球1/8
巴斯夫高性能材料部門總裁RaimarJahn曾說，“阿斯彭優越的氣凝膠技術平臺可以幫助巴斯夫進一步開闊市場，選擇阿斯彭作為戰略合作伙伴，將加快全球范圍氣凝膠技術作為生態高效保溫材料的應用。”
據統計，氣凝膠發展之初，全球年產量不足10萬立方米，三分之二產自美國。伴隨著氣凝膠產能最大廠家阿斯彭公司與國際材料企業巨頭巴斯夫簽署獨家供應和共同發展協議，氣凝膠一度被兩家巨頭“聯姻”壟斷。
而在此背景下，我國國內生產基礎原材料氣凝膠的企業，年產量大多低于1000立方米。這就導致我國氣凝膠市場長期被外國公司主導。
今年1月，弘大科技（北京）有限公司打造的1萬立方米氣凝膠國內最大生產基地已在武漢落成；下個月，宏大科技一座年產能超1萬立方米的氣凝膠大規模產業化工廠將在江蘇常州落成。
屆時，宏大科技將成為我國氣凝膠最大生產廠家之一，我國氣凝膠產能將突破全球產能1/8，從而改寫該領域長期由外國公司主導的局面。
弘大科技董事長李光武表示，弘大科技用獨創的低成本減壓干燥技術制備出了高品質的氣凝膠，使年產100立方米氣凝膠的生產設備投資由5000萬元降到200萬元，產品價格下降了80%，對于在我國快速推廣氣凝膠這一新型材料有著重要意義。
保溫隔熱氣凝膠氈在工業管道中的運用
中國氣凝膠市場隨著應用領域不斷開發，一直以高于國際平均水平的速度迅速擴張。據統計，2014年國內氣凝膠產量大約為8500立方米，進口產品大約1500立方米，市場規模大約為1.82億元；而2015年則是我國氣凝膠行業發展突變的一年，產能與市場同步實現翻番！
浙江紹興圣諾節能技術有限公司總經理金承黎表示，2015年氣凝膠行業新增產能約2萬立方米，主要是由于已經實現量產的氣凝膠企業擴產，使市場規模達到3.30億元。
2020年國內氣凝膠市場規模（億萬元）
金承黎認為，未來三五年是氣凝膠材料的黃金發展期，掌握低成本核心技術和一定市場資源的企業將獲得巨大發展空間，也可以迅速成為行業內的優勢企業。
2017全國氣凝膠材料創新應用研討會與會專家也表示，氣凝膠是革命性的新技術，產業投資熱度非常高，市場容量巨大，其中中國氣凝膠市場前景非常廣闊，我國氣凝膠技術水平已達到國際領先，且國家對氣凝膠的產業支持政策力度強大。目前，氣凝膠剛剛開始進入大規模應用階段，預計從今年起氣凝膠產業將迎來發展拐點。
當前，中國科研院所在氣凝膠領域研究的深度和廣度，中國企業在低成本氣凝膠制造技術方面的鍥而不舍，均走在了世界的前面，資本熱潮也競相涌進氣凝膠領域。
熱潮過后，我們更應看清發展氣凝膠產業的初衷。氣凝膠從工藝到產業化，都能與國際水平相提并論，是我國眾多新材料行業比較有優勢的一個產業，但它的后續發展更應注重應用問題，找到性價比合適的領域比如何做好氣凝膠更重要。
來源：新材料在線
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