中心思想
气凝胶：双碳背景下的高成长性新材料
气凝胶作为一种性能卓越的新型保温隔热材料，在“双碳”战略背景下，正迎来供需两旺的高速成长期。其优异的隔热、防火、防水及长寿命特性，使其在油气管道、新能源汽车和建筑节能等多个下游领域展现出广阔的应用前景和巨大的市场潜力。中国企业在此次产业化浪潮中处于国际领先地位，并通过积极扩产和一体化布局，不断推动气凝胶成本下降和产业规模扩大。
市场潜力巨大，一体化布局优势显著
报告预测，中国气凝胶市场规模将从2021年的15.1亿元快速增长至2025年的122.6亿元，年均复合增速高达68.9%。其中，油气领域、新能源车领域和建筑领域将是主要增长点。为应对上游正硅酸乙酯供应紧张及成本上涨的挑战，具备三氯氢硅、正硅酸乙酯乃至四氯化硅循环利用能力的一体化企业，以及能实现乙醇和氯化氢双循环的企业，将显著降低生产成本，在市场竞争中占据优势。
主要内容
气凝胶：保温界的六边形全能战士
性能卓越，应用广泛
气凝胶是一种纳米级多孔固态材料，通过气体取代凝胶中的液相形成。其核心优势在于极低的导热系数（可低至0.012W/(m·K)），远超传统保温材料，隔热性能是传统材料的2-5倍。此外，气凝胶还具备高达99.9%的孔隙率、A级阻燃性、优异的防水性、良好的绝缘性和隔音性，且绿色环保，不含可吸入性纤维，被誉为“改变世界的神奇材料”。其独特的纳米孔结构是实现卓越隔热性能的关键，通过“零对流效应”、“无穷长路径效应”和“无穷遮挡板效应”，几乎阻断了所有热传递途径。与传统保温材料相比，气凝胶具有更广的隔热温度范围（-200℃至650℃）、更轻的密度、更长的使用寿命（5倍以上），且整体疏水，对管道设备无腐蚀，安装便利，适用范围更广。
技术路线与成本结构
气凝胶材料种类多样，其中二氧化硅（SiO2）气凝胶研发、生产和应用最为成熟，2019年占据全球69%的市场份额。纯气凝胶材料质脆易碎，因此商用气凝胶通常与其他材料复合使用，形成气凝胶毡、隔热垫、涂料、保温板等多种形态。二氧化硅气凝胶的制备关键在于湿凝胶干燥，主流工艺为超临界二氧化碳干燥法，该方法产品性能优良但设备昂贵、工艺复杂；常压干燥法设备简单便宜但产品品质较低。前驱体方面，正硅酸乙酯是较为常用的有机硅源，相较于无机硅源水玻璃，其产品性能更优，且安全性高于正硅酸甲酯。当前，气凝胶的材料成本约占总成本的72%，其中正硅酸乙酯作为主要前驱体，其价格受供应紧张影响，在2021年曾大幅上涨至2.8万元/吨，目前约2万元/吨。根据测算，每立方米气凝胶的成本约为8768元，其中正硅酸乙酯成本占比高达46%。
渗透加速，空间广阔
市场高速增长与政策支持
气凝胶产业自1931年发现以来，已历经三次产业化浪潮，目前正处于以中国企业为主导的第四次产业化浪潮的高速成长期。全球气凝胶市场规模从2013年的2.2亿美元增长到2020年的近20亿美元，年均复合增长率达36.4%。中国气凝胶市场增速尤为显著，从2015年的3.3亿元增长到2020年的37.16亿元，年均复合增长率高达61.1%，远超国际平均水平，已处于国际并跑或领跑地位。在国家“双碳”战略背景下，气凝胶产业受到重点支持，被列入国家重点节能低碳技术、建材新兴产业和前沿新材料名单。《“十四五”规划和2035年远景目标纲要》以及《2030年前碳达峰行动方案》均明确提出要加快碳纤维、气凝胶等基础材料的研发和推广应用，为气凝胶行业发展提供了强大的政策驱动力。
下游应用与市场潜力
气凝胶凭借其优异的综合性能，在多个下游领域展现出广阔的应用空间。2021年，油气项目、工业隔热、建筑建造和交通领域分别占据气凝胶消费结构的56%、18%、9%和8%。
油气管道领域： 气凝胶主要应用于高温油气管线保温，如稠油开采的注汽管线和炼化装置管线，以及寒冷地区管道防凝堵保温。尽管初始投资较高，但其优异的保温隔热性、耐老化性和疏水性使其在长期服役后更具经济效益。案例分析显示，使用气凝胶替代传统保温材料可显著节约热能费用，投资回收期约为3.6-4.5年。据测算，2025年气凝胶在油气领域的市场空间预计将达到54.4亿元，2021-2025年复合增速高达71.9%。
新能源车领域： 气凝胶在动力电池防护及整车防护中发挥关键作用，可有效防止锂电池热失控，满足电池单体热失控后5分钟内不起火、不爆炸的安全要求。气凝胶隔热片兼具阻燃性能高、体积轻、用量少的特点，优于传统隔热材料。目前，宁德时代、弗迪电池等国内前十大电池厂商以及比亚迪、吉利等汽车厂商已广泛采用气凝胶隔热材料。预计到2025年，气凝胶在中国新能源车领域的市场空间可达33.5亿元，2021-2025年复合增速高达88.4%。
建筑隔热领域： 气凝胶可用于建筑的墙体、屋顶、地板、玻璃等部位的保温隔热，具有显著的节能减排效益。中国建筑保温材料市场规模庞大，2021年已达1718.7亿元。尽管气凝胶在建筑保温材料中的渗透率目前不足1%（2020年仅0.02%），但随着“十四五”建筑节能与绿色建筑发展规划的推进，以及气凝胶工艺成本的降低和产业规模的扩大，其渗透率有望加速提升。预计到2025年，气凝胶在建筑领域的市场空间将达到20.0亿元，2021-2025年复合增速为33%。
综合来看，我国气凝胶市场规模预计在2023年达到48.6亿元，并在2025年进一步增长至122.6亿元，2021-2025年复合增速高达68.9%，展现出强劲的增长势头。
国内企业积极扩产
产业链布局与产能扩张
气凝胶产业链涵盖上游前驱体、中游设备与产品生产以及下游应用。目前，中国气凝胶相关企业主要集中在上游有机硅源制备和中游气凝胶材料生产领域。尽管起步较晚，但中国气凝胶产业发展迅速，产量从2014年的0.85万立方米增长到2020年的10万立方米，年均复合增长率达51%。在下游需求的强劲驱动下，国内企业正加速扩产，共同推动气凝胶工艺成本的降低和产业规模的扩大。截至2023年3月，我国气凝胶材料现有产能已达27.36万立方/年，拟建产能更是高达123.85万立方/年，显示出行业巨大的扩张潜力。
上游原料供应与成本优势
气凝胶上游主要前驱体正硅酸乙酯（TEOS）的供应目前较为紧张。截至2023年3月，我国正硅酸乙酯产能约为5.15万吨/年，主要集中在晨光新材、江瀚新材等企业。这一产能仅能支撑约16.8万立方米气凝胶的生产，远不足以满足当前气凝胶拟建产能的需求。即使加上拟建的8万吨TEOS产能，也仅能支撑42.8万立方米气凝胶材料的生产，仍低于气凝胶的规划产能。供需紧张导致正硅酸乙酯价格大幅上涨，进一步推高了气凝胶的生产成本。
在此背景下，具备一体化布局的企业将更具成本优势。正硅酸乙酯由乙醇与四氯化硅反应制得，而四氯化硅是三氯氢硅和多晶硅生产的副产物。直接外购四氯化硅成本较高，因此，能够实现四氯化硅循环利用的企业将显著降低正硅酸乙酯的生产成本。更进一步，若硅烷企业能同时实现乙醇及氯化氢的双循环利用，气凝胶的原材料成本可近似压缩至硅粉成本，从而实现大幅度降低。例如，每生产1立方米气凝胶约消耗0.28吨乙醇，若能循环利用，可节约乙醇成本约1961元。
投资建议及关注标的
行业评级与投资逻辑
鉴于气凝胶材料优异的性能、在“双碳”背景下多点开花的下游应用、行业所处的高速成长期以及供需两旺的强势格局，报告首次覆盖并给予行业“推荐”评级。随着国内企业加速扩产和成本的持续降低，气凝胶的渗透率有望加速提升，为行业带来显著的投资机会。
重点关注公司
报告建议关注以下具备竞争优势的企业：
- 晨光新材： 拥有三氯氢硅、正硅酸乙酯及气凝胶全产业链布局，拟建气凝胶产能高达7.7万吨/年，行业领先，具备显著的成本优势。
- 宏柏新材： 国内含硫硅烷龙头企业，积极推进气凝胶一体化布局，规划1万方/年气凝胶产能，并拥有完整的“硅块-三氯氢硅-中间体-功能性硅烷-白炭黑”绿色循环产业链。
- 泛亚微透： ePTFE膜领先企业，通过收购加速气凝胶业务布局，现有产能0.16万立方/年，新建产能25万平方米/年已试生产，产品盈利能力强。
- 中国化学： 化工工程龙头企业，子公司华陆新材规划30万方硅基气凝胶复合材料产能，其中一期5万方已投产，产能位居全国前列，并在多个新材料领域积极布局。
- 江瀚新材： 硅烷偶联剂龙头企业，依托上游正硅酸乙酯雄厚产能（现有1.15万吨，规划3万吨）向下游气凝胶延伸，拟新建2000吨气凝胶复合材料，并布局6N级超高纯石英砂。
- 三孚股份： 三氯氢硅行业龙头，现有产能11.5万吨/年，扩建后将达18.72万吨/年。公司同时拥有正硅酸乙酯和正硅酸甲酯产能，在气凝胶上游原料布局方面优势显著。
风险提示
报告提示了多项潜在风险，包括气凝胶下游需求不及预期、企业扩产进度不及预期、环保及安全生产风险、行业竞争加剧、政策推动不达预期以及行业需求测算误差风险。这些因素可能影响气凝胶行业的实际发展速度和盈利能力。
总结
本报告深入分析了气凝胶行业的发展现状、市场潜力及竞争格局，指出气凝胶作为一种高性能新型材料，在“双碳”目标驱动下，正迎来前所未有的发展机遇。中国市场增速领先全球，政策支持力度不断加大，下游应用在油气、新能源车和建筑等领域展现出巨大的增长空间。预计到2025年，中国气凝胶市场规模将达到122.6亿元。为应对上游原料供应紧张和成本压力，具备全产业链一体化布局和循环利用技术的企业将更具竞争优势。报告对行业给予“推荐”评级，并重点关注了晨光新材、宏柏新材、泛亚微透、中国化学、江瀚新材和三孚股份等具有显著优势的上市公司，同时提示了下游需求、扩产进度、环保安全、市场竞争和政策推动等方面的潜在风险。
微信扫一扫-立即使用
