一、气凝胶行业概况
气凝胶是湿凝胶在脱除液相介质的同时保持体积尽可能不收缩而得到的超多孔结构。气凝胶材料是一种纳米多孔的非晶固态材料,空气代替了凝胶中的液体而凝胶自身网络结构没有改变。气凝胶的分类主要有四种:无机气凝胶、有机气凝胶、混合气凝胶、复合气凝胶。
气凝胶的分类
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二氧化硅气凝胶产业链上游为二氧化硅、金属有机物等原材料,中游为气凝胶及其复合物,下游主要应用在国防、化工、运输、建筑、日常消费等领域。
二氧化硅气凝胶行业产业链示意图
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二、中国气凝胶行业发展现状分析
随着国家发改委将气凝胶材料列入国家重点节能低碳技术推广目录,山东、江苏、湖南、陕西、河南等省也将气凝胶材料的发展列入本省重点支持领域和发展重点。2018年,天津、北京、山西也将气凝胶作为地区重点发展的新材料产业。据统计,截至到2018年,中国气凝胶行业市场规模达到18.6亿元,同比增长42%。
2014-2018年中国气凝胶行业市场规模及增长
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从细分市场来看,据统计,截至到2018年,中国气凝胶材料市场规模为5.4亿元,同比增长45.9%,气凝胶制品市场规模为13.2亿元,同比增长40.4%。
2014-2018年中国气凝胶行业细分市场规模统计
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消费量方面,据统计,2018年中国气凝胶材料消费量为3.8万立方米,同比增长46.2%,气凝胶制品消费量为6.9万吨,同比增长27.8%。
2014-2018年中国气凝胶消费量统计
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相关报告:华经产业研究院发布的《2019-2025年中国气凝胶市场运行态势及行业发展前景预测报告》
三、中国气凝胶行业进出壁垒分析
气凝胶行业属于典型的技术及资本密集型行业,目前行业存在的四个主要壁垒为技术壁垒、客户壁垒、资金壁垒和退出壁垒。
气凝胶行业进出壁垒
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四、中国气凝胶行业竞争格局分析
气凝胶,作为世界最轻的固体,已入选吉尼斯世界纪录。这种新材料密度仅为3.55千克每立方米,仅为空气密度的2.75倍;干燥的松木密度(500千克每立方米)是它的140倍。
目前中国大多数企业能够生产气凝胶分体颗粒,并不能生产气凝胶复合材料产品。目前市场中的产品主要以颗粒为主。
中国部分气凝胶企业产能情况
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五、中国气凝胶行业发展趋势分析
用溶胶-凝胶技术制备气凝胶在理论和技术上已经有了一定的发展,但是,除硅体系以外,其他体系动力学方面的系统研究还很少,对多组分体系的研究也很少。对不同种类和组成的
气凝胶,各种制备参数对其性质的影响规律尚有待进一步的探索,尤其是各种制备参数对气凝胶性质影响的协同效应使情况变得更为复杂,很难得出规律性结论。此外,气凝胶材料的高度松脆性、有限透明度以及吸湿性等问题仍然没有得到很好的解决。除了在SiO2气凝胶上取得了一些进展,在其他种类的气凝胶研究上仍有待加强。目前尚难以通过调控制备参数来设计气凝胶的结构和性质,实现气凝胶材料的可控合成,还需要进一步开展大量的研究工作。
今后气凝胶的研究将向以下几个方向发展:
1、由廉价的无机原料代替昂贵的金属醇盐制备气凝胶,降低成本;
2、开发新的干燥方法;
3、采用有机合成思路合成特殊前驱体,制备性能更为优异的多组分气凝胶;
4、研究结构和性质之间的对应规律,达到根据设计进行合成的目的;
应用细分领域方面,2018年,石油、天然气领域依然是气凝胶最大的应用场景,占气凝胶市场一半以上,第二大市场为工业用隔热材料。预计未来10年建筑物、建设市场用气凝胶将成为增长最快的一个领域。