一、氣凝膠存在問題及發(fā)展方向

1、形成機制有待進一步研究

雖然碳化物、氮化物、量子點、生物質(zhì)基有機及碳氣凝膠等新型氣凝膠材料已經(jīng)得以成功制備，但是此類氣凝膠材料合成機制研究尚不夠深入，同時氣凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)生長機制、表面組成及化學(xué)結(jié)構(gòu)調(diào)控和高溫結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性調(diào)控等需要進一步研究，后期需要將目光集中在量子化學(xué)及分子動力學(xué)計算和實驗研究相結(jié)合上，實現(xiàn)從分子、原子層面對氣凝膠材料的形成機制進行深入研究和對氣凝膠材料的性能進一步優(yōu)化調(diào)控。

2、功能型氣凝膠材料的研究有待繼續(xù)深入

氣凝膠在電極材料、半導(dǎo)體材料、磁性材料等方面的應(yīng)用研究還不夠完善，有關(guān)結(jié)構(gòu)和性能關(guān)系的研究尚不深入，需要進一步研究其內(nèi)在機制，揭示性能和結(jié)構(gòu)之間的關(guān)聯(lián)，同時高性能、多功能型氣凝膠材料還有待對氣凝膠材料的性能進一步開發(fā)。

3、規(guī)?；a(chǎn)問題還未解決

在工業(yè)生產(chǎn)方面，氣凝膠因成本較高、施工不易限制了其規(guī)?；瘧?yīng)用，需要采用成本更加低廉的前驅(qū)體，結(jié)合成本更低的干燥手段，使生產(chǎn)工藝得到完善，進一步降低氣凝膠材料的成本，推動氣凝膠的工業(yè)化生產(chǎn)。只有這樣，氣凝膠材料才有望在今后成為推動社會發(fā)展變革的超級材料，為人類的生活帶來真正意義上的革新。

二、氣凝膠的市場規(guī)模

氣凝膠是一種新型材料，具有優(yōu)異的隔熱特性，在油氣、新能源電池、墻體保溫等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。目前，市場上常見的氣凝膠通常是硅氣凝膠、碳氣凝膠和二氧化硅氣凝膠。

近年來，我國氣凝膠市場規(guī)模保持增長趨勢。2021年，我國氣凝膠市場規(guī)模達到17.56億元，近五年復(fù)合增長率達到23.58%。預(yù)計2023年我國氣凝膠市場規(guī)模將達到26.82億元。

我國氣凝膠產(chǎn)品主要分為氣凝膠材料和氣凝膠產(chǎn)品兩部分，其中氣凝膠材料比產(chǎn)品生產(chǎn)難度小，占比較大。從氣凝膠商品的市場份額來看，2021年氣凝膠材料占58%，氣凝膠產(chǎn)品占42%。

隨著氣凝膠應(yīng)用技術(shù)的不斷成熟、工業(yè)化的不斷推進和政策的大力支持，近年來氣凝膠材料的產(chǎn)量和消費量大幅增加。

2021年，我國氣凝膠材料產(chǎn)量和消費量分別達到12.1萬立方米和11.8萬立方米，5年內(nèi)復(fù)合增長率分別為23.51%和22.15%。分析人士預(yù)計，2023年國內(nèi)氣凝膠材料產(chǎn)量和消費量將分別增加到16.1萬立方米和15.7萬立方米。

目前，我國氣凝膠行業(yè)的主要產(chǎn)品有氣凝膠保溫氈、保溫板、保溫粉體和保溫采光瓦。隨著國內(nèi)企業(yè)氣凝膠生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展和國內(nèi)產(chǎn)品競爭力的提高，氣凝膠產(chǎn)品行業(yè)規(guī)模不斷擴大。2021年，我國氣凝膠產(chǎn)品產(chǎn)量達到15.4萬噸，同比增長22.14%；氣凝膠產(chǎn)品消費量為17.9萬噸，同比增長21.7%。預(yù)計2023年產(chǎn)量和消費量將分別達到21.0萬噸和230萬噸.5萬噸。

氣凝膠性能優(yōu)異，生產(chǎn)和原材料成本高于傳統(tǒng)材料，是使用有限的主要原因。根據(jù)說明。數(shù)據(jù)顯示，材料成本約為總成本的48%，制造成本約為44%。具體來說，氣凝膠的生產(chǎn)成本主要集中在硅源、設(shè)備折舊和能耗上。因此，未來氣凝膠應(yīng)從干燥成本和原材料成本入手，節(jié)約成本。

從下游應(yīng)用來看，油氣工程在我國氣凝膠下游占比最高，約占56%；其次，工業(yè)保溫占18%，建筑制造占9%，道路運輸（鋰電池）占8%。

隨著我國綠色環(huán)保理念的深入，未來建筑、道路運輸?shù)阮I(lǐng)域?qū)⒊蔀闅饽z快速增長的產(chǎn)業(yè)。根據(jù)IDTechex的預(yù)測，到2026年，用于建筑的氣凝膠比例將增加到14%，道路運輸比例將增加到13%，油氣和工業(yè)保溫比例將分別降低到47%和15%。

三、氣凝膠的發(fā)展前景

1、下游應(yīng)用商店的發(fā)展促進了氣凝膠的要求

在我國氣凝膠下游占比最高的油氣工程中，氣凝膠主要用作能源基礎(chǔ)設(shè)施的外保溫材料和天然氣管道的保溫材料，可節(jié)省空間，提高約30%的施工效率，節(jié)約資源和維護成本。在國內(nèi)大型煉化工業(yè)快速發(fā)展的環(huán)境下，氣凝膠市場需求將迎來增長空間。在交通方面，由于氣凝膠較輕，阻燃性能好，可以有效解決電池熱失控問題。

2、工藝進步推動氣凝膠成本降低

與傳統(tǒng)保溫材料相比，氣凝膠的主要缺點是生產(chǎn)成本高。技術(shù)方面，我國常壓干燥工藝逐步完善，正在逐步取代成本高、周期長的超臨界制備工藝，制造成本可降低到超臨界工藝的1/20。此外，常壓工藝可以維護成本相對較低的無機硅源，進一步優(yōu)化成本。在原料供應(yīng)方面，氣凝膠的主要原料是正硅酸乙酯，而四氯氫硅是正硅酸乙酯的原料。目前，我國多晶硅產(chǎn)能不斷擴大，每生產(chǎn)1kg多晶硅副本為10-15kg四氯化硅。氣凝膠原料提供持續(xù)增長，材料成本中心有望降低。隨著生產(chǎn)成本的降低，氣凝膠將應(yīng)用于更多領(lǐng)域，市場規(guī)模有望擴大。