氣凝膠是指通過溶膠凝膠法，用一定的干燥方式使氣體取代凝膠中的液相而形成的一種納米級多孔固態(tài)材料，如明膠、阿拉伯膠、硅膠等。氣凝膠是世界上已知導(dǎo)熱系數(shù)最低、密度最低的人造固體材料，有“固態(tài)煙霧”“藍煙”之稱。具有超長的使用壽命、超強的隔熱性能、超高的耐火性能、良好的防火性等優(yōu)勢。

氣凝膠類型多樣，在20世紀30年代，Steven.S.Kistler制作了世界上第一塊氣凝膠—SiO?氣凝膠，后歷經(jīng)90余年的發(fā)展，氣凝膠種類不斷增加，目前已形成了包括ZrO?氣凝膠、Al?O?氣凝膠、炭氣凝膠等在內(nèi)的龐大的氣凝膠家族，種類繁多，可按照外觀、制備方式、組分等進行分類。目前市場上SiO?氣凝膠應(yīng)用最為成熟、產(chǎn)業(yè)化程度最高，2020年全球氣凝膠市場規(guī)模為591億美元，其中SiO?氣凝膠占比近7成。

從硅基氣凝膠產(chǎn)業(yè)鏈來看，上游原材料有無機硅源和有機硅源，占成本總量的40%左右，硅源作為氣凝膠前驅(qū)體的重要組成部分，對獲得結(jié)構(gòu)完整、性能優(yōu)良的氣凝膠以及構(gòu)建滿足不同應(yīng)用需求的氣凝膠至關(guān)重要。近年來，我國四氯化硅及功能性硅烷產(chǎn)量不斷增長，為氣凝膠提供充足原材料。在中游，氣凝膠生產(chǎn)主要經(jīng)過水解、凝膠、老化、干燥等步驟，其中干燥是生產(chǎn)過程中最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，對產(chǎn)品品種影響重大。目前，干燥方法主要有超臨界干燥、常壓干燥、高溫干燥、冷凍干燥和微波干燥等，其中超臨界干燥由于獲得產(chǎn)品質(zhì)量較好，常壓干燥對設(shè)備要求低等優(yōu)勢成為主流干燥技術(shù)，但超臨界干燥設(shè)備制造具有一定門檻，且原料有機硅源價格較高，制造成本是常壓干燥的20倍左右，導(dǎo)致許多生產(chǎn)廠家望而卻步。

氣凝膠制品包括氣凝膠氈、氣凝膠紙、氣凝膠布、氣凝膠板材、氣凝膠粉末等，下游應(yīng)用廣泛，涉及石油化工、建筑建造、工業(yè)隔熱、交通等領(lǐng)域，其中石油化工為最大應(yīng)用領(lǐng)域，消費占比超一半，未來隨著氣凝膠技術(shù)的進步，應(yīng)用場景將不斷拓展。

自2015年以來，隨著經(jīng)濟的崛起，亞太地區(qū)硅烷需求強勁增長，而中國作為全球最大的功能性硅烷產(chǎn)銷國，引領(lǐng)全球硅烷市場的發(fā)展。根據(jù)SAGSI數(shù)據(jù)：中國功能性硅烷供需端持續(xù)擴張，中國有40余家功能性硅烷生產(chǎn)企業(yè)，2021年中國功能性硅烷產(chǎn)能為55.76萬噸，占全球的72.9%；產(chǎn)量為32.26萬噸，占全球的67.5%；消費量為21.89萬噸，較上年同比增長9.6%，未來氣凝膠需求的增長將繼續(xù)拉動功能性硅烷的消費量。

從生產(chǎn)企業(yè)來看，國外企業(yè)由于成本壓力、產(chǎn)品配套等因素，大規(guī)模擴產(chǎn)概率較低；而國內(nèi)企業(yè)在環(huán)保要求日趨嚴格之下，馬太效應(yīng)加速顯現(xiàn)，規(guī)模較大的龍頭企業(yè)成本、技術(shù)優(yōu)勢凸顯，未來將繼續(xù)主導(dǎo)國內(nèi)行業(yè)發(fā)展，并進一步提高國際市場份額。

我國氣凝膠行業(yè)相較于歐美等發(fā)達地區(qū)，起步較晚。在20世紀90年代，我國同濟大學(xué)首次從國外引進氣凝膠研究，隨后清華大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)等高校紛紛進入氣凝膠研究領(lǐng)域；在2004年，隨著國內(nèi)第一家從事氣凝膠材料產(chǎn)業(yè)化的納諾科技有限公司成立，我國氣凝膠正式進入商業(yè)化。在隨后的近20年里，越來越多的企業(yè)進入氣凝膠領(lǐng)域。近幾年來，在國家政策的大力支持及企業(yè)加大研發(fā)投入下，技術(shù)不斷進步，成本得以大幅下降，當前成本較10年前已實現(xiàn)超80%的降幅，性價比優(yōu)勢開始顯現(xiàn)，尤其在石化管道等領(lǐng)域，龍頭企業(yè)紛紛從傳統(tǒng)隔熱材料切換至氣凝膠，氣凝膠需求持續(xù)增長。2014年中國氣凝膠材料、氣凝膠制品需求量分別為1萬噸、3.1萬噸；到2021年需求量已擴大至17.5萬噸、22.8萬噸。行業(yè)市場規(guī)模也不斷擴大，到2021年氣凝膠材料、氣凝膠制品市場規(guī)模均超22億元，較2020年實現(xiàn)大幅增長。

在“雙碳”目標大背景下，汽車產(chǎn)業(yè)加速電動化轉(zhuǎn)型，我國新能源汽車發(fā)展迅速。2021年中國新能源汽車產(chǎn)銷量實現(xiàn)增幅159.5%、157.5%至266.1萬輛、260.0萬輛，2022年上半年中國新能源汽車產(chǎn)銷量保持高速增長態(tài)勢，分別為266.1萬輛、260.0萬輛，同比增長118.2%、115.0%。截至2022年上半年，中國新能源汽車保有量已突破千萬輛，隨著新能源汽車銷量及保有量的快速增長，動力電池的安全性成為關(guān)注重點。隨著動力電池密度不斷提高，在安全性方面也面臨更大挑戰(zhàn)。

在新能源汽車領(lǐng)域，傳統(tǒng)隔熱材料不僅重量大，隔熱效果差，易造成燃燒、爆炸的風(fēng)險，而使用氣凝膠材料可以耐受住電池包短路造成的高溫能量瞬間沖擊，更好地解決動力電池安全問題，逐漸成為新能源汽車隔熱材料的最優(yōu)選，但目前，氣凝膠價格相較于普通隔熱材料仍偏貴，未來隨著成本的進一步下行，氣凝膠在新能源汽車領(lǐng)域?qū)⒌玫礁笠?guī)模的推廣應(yīng)用。

建筑建材為氣凝膠第三大應(yīng)用領(lǐng)域，隨著對建筑行業(yè)綠色、環(huán)保的要求日趨嚴格，借助新技術(shù)新材料突圍節(jié)能困境成為重要課題，使用氣凝膠成為建筑節(jié)能降耗有效技術(shù)途徑之一。氣凝膠在建材領(lǐng)域主要應(yīng)用于墻體保溫材料、保溫涂料以及節(jié)能玻璃中，面向新建建筑和既有建筑節(jié)能改造兩大場景。

房地產(chǎn)行業(yè)是我國重要的支柱產(chǎn)業(yè)之一，在2022年上半年中國房地產(chǎn)開發(fā)投資額達6.8萬億元，商品房銷售面積為6.9億平方米，銷售額為6.6萬億元。但由于氣凝膠價格較貴，目前在建設(shè)領(lǐng)域市場滲透率較低，在氣凝膠產(chǎn)業(yè)更發(fā)達的美、歐洲地區(qū)，建筑領(lǐng)域用氣凝膠已非常普遍。隨著我國建筑行業(yè)加速節(jié)能改造，氣凝膠將加速滲透。

墻體承擔整個建筑物節(jié)能保溫任務(wù)的50%，建筑的墻體保溫材料有外墻保溫材料和內(nèi)墻保溫材料兩種。氣凝膠外墻保溫材料適用于有輕量化、綠色化需求的高端建筑以及有嚴苛保溫要求的特種建筑，隨著建筑高端化、綠色化發(fā)展，氣凝膠發(fā)展前景廣闊；在建筑內(nèi)墻應(yīng)用方面，北方地區(qū)由于冬季氣溫低需求更為強烈。

氣凝膠行業(yè)一片藍海吸引了越來越多的企業(yè)進入競爭隊列中，形成了以納諾科技為代表等一批氣凝膠產(chǎn)業(yè)龍頭企業(yè)，產(chǎn)品質(zhì)量達到國際先進水平。氣凝膠屬于典型的資金、技術(shù)密集型行業(yè)，生產(chǎn)1萬方的氣凝膠約需投資1~1.8億元，因此新入局企業(yè)多為具備一定資金實力的企業(yè)，目前已有多家上市公司布局氣凝膠領(lǐng)域。隨著市場需求的大幅增長，各企業(yè)不斷加速氣凝膠產(chǎn)能擴張速度。

目前，產(chǎn)業(yè)仍處于發(fā)展初期，氣凝膠相關(guān)技術(shù)并不成熟，因此產(chǎn)線落地速度及技術(shù)突破將成為企業(yè)短期內(nèi)核心競爭力。長遠來看，產(chǎn)業(yè)鏈布局及原料供給將成為企業(yè)搶占制高點。

氣凝膠自發(fā)明以來一直深受研究人員的熱捧，目前國際上關(guān)于氣凝膠的研究主要集中在德、美、法、日等國。我國氣凝膠研發(fā)進程不斷加快，2014年-2021年，我國氣凝膠相關(guān)專利申請量超萬項，數(shù)量保持高速增長，申請主體主要以南京工業(yè)大學(xué)、東華大學(xué)、浙江大學(xué)等高校為主，由此可見高校仍是氣凝膠研發(fā)主力軍，同時也表現(xiàn)出氣凝膠的高研究熱度以及潛在的巨大商業(yè)價值。

目前已ASPENAREOGEL等多家國外企業(yè)在中國獲得多項專利授權(quán)，已具備通過自身專利“卡脖子”中國氣凝膠產(chǎn)業(yè)發(fā)展的能力。未來，為避免在國際大企業(yè)專利領(lǐng)域的競爭中慘遭淘汰，我國需加強行業(yè)企業(yè)間協(xié)同與互補，積極推進國際專利布局，快速建立國家氣凝膠專利池，防御并避免在知識產(chǎn)權(quán)上受制于人。