气凝胶玻璃作为一种新型纳米多孔透明隔热材料,凭借其低密度、超低导热系数及高透光率等特性,在航空航天领域展现出巨大的应用潜力。通过溶胶-凝胶法结合超临界干燥或常压干燥技术,优化前驱体选择、老化改性及溶剂置换流程,可制备出兼具隔热、透光与轻量化特性的气凝胶玻璃材料。
一、市场规模与行业趋势
据Verified Market Reports统计,2024年全球气凝胶玻璃市场规模约为15.2亿美元,预计2026年至2033年将以9.7%的复合年增长率增长,至2033年市场规模有望达到34.5亿美元。

气凝胶玻璃市场的增长驱动力主要来自以下几个方面:
一是全球对节能建筑材料需求的持续上升,建筑部门在全球能源消耗中占比约30%,各国政府正通过更严格的建筑法规推动节能材料的应用;
二是碳中和、碳达峰战略背景下的政策引导,《“十四五”建筑节能与绿色建筑发展规划》提出2025年需完成既有建筑节能改造面积3.5亿立方米以上,为气凝胶玻璃创造了广阔的市场空间;
三是材料科学领域的持续技术进步,使得气凝胶玻璃的生产成本逐步下降、规模化效应不断增强。
二、应用前景
(一)航空航天领域
研究表明,块状气凝胶玻璃在极端温差(-200~1 200℃)下仍能保持稳定性能,有效降低航天器舷窗热损失达20%以上,并能抵御微小碎片冲击;
颗粒气凝胶玻璃则以低成本优势应用于对透明度要求不高的隔热层,其导热系数较传统中空玻璃降低51.43%。
此外,气凝胶玻璃的多孔隙结构和高比表面积使其声学性能显著优于常规材料,适用于航空航天器的降噪需求。
(二)建筑节能领域
建筑节能是气凝胶玻璃当前最主要的应用场景。根据建筑用节能玻璃原理,传统玻璃的传热系数较大,导致建筑围护结构耗能约占整体建筑耗能的40%。
从产品形态来看,气凝胶玻璃主要分为三类:整块气凝胶玻璃、镀膜气凝胶玻璃和颗粒气凝胶玻璃。
其中颗粒气凝胶玻璃由于优异的物理性能、简单的制备工艺和较高的良品率而应用前景最佳。
但是,整块气凝胶玻璃的太阳能热系数(SHGC)最佳、导热系数最低、透明度最高。经测试,10mm厚度的整块气凝胶玻璃的太阳能热系数为0.9,而同样厚度的颗粒气凝胶玻璃只能达到0.5。
(三)交通运输领域
气凝胶玻璃在交通运输领域同样具有广阔的应用前景。在列车车窗方面,气凝胶玻璃可有效降低车厢热损失、改善乘客舒适度并减轻车辆自重。在汽车制造领域,气凝胶玻璃可用于需要增强热阻力的轻量化车辆中,据悉,航天乌江的纳米气凝胶复合绝热材料已应用于新能源汽车等领域的保温隔热。
三、应用挑战
尽管气凝胶玻璃具有突出的性能优势,但仍面临一些技术挑战。
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整块气凝胶玻璃虽性能最优(透光率可达90%、导热系数最低),但由于气凝胶本身的物理特性导致的易碎性,整块良品率极低,且成本高昂,目前主要应用于实验室和示范工程阶段。
- 颗粒气凝胶玻璃则因制备工艺简单、良品率较高而更易实现规模化应用,但在透光率方面有所牺牲
四、企业及机构布局
目前国内外气凝胶玻璃已形成一定生产规模,主要企业包括:
1. AeroShield Materials公司
AeroShield的技术源于MIT的研究,经过十年的努力,研究团队成功开发出透明的气凝胶材料,这种材料具有优异的热绝缘性能。气凝胶的透明性曾是一个技术难题,但经过五年的理论和实验研究,MIT团队成功克服了这一障碍。AeroShield的窗户设计可以在双层窗户的间隙中插入气凝胶片,使其绝缘性能提高两倍以上。
AeroShield 开发出了世界上最透明的窗户用二氧化硅气凝胶涂层,将能源性能提高高达 65%,为房主节省数十亿美元的供暖和制冷成本,同时减少数十亿吨的碳排放。
2025年4月23日,AeroShield联手ODL,超透明气凝胶隔热玻璃预计2026年底上市。


2. 贵州航天乌江机电设备有限责任公司
公司利用其超临界干燥技术,开发出一系列成熟的气凝胶产品,建成了国内唯一一条年产20000平方米的气凝胶复合玻璃工业化示范生产基地,生产出来的气凝胶复合玻璃防火性能达到国家标准A1阻燃等级,在气凝胶行业处于国内领先地位。
2020年航天乌江气凝胶复合玻璃制备技术及工业化应用研究项目正式启动,在技术攻关过程中将研究内容分为采光气凝胶复合玻璃的制备技术、透明气凝胶复合玻璃的制备技术、气凝胶复合玻璃工业化装备设计制造技术研究3大部分,共攻克了16项核心技术。
关键技术:采光气凝胶复合玻璃防沉降技术、大尺寸透明气凝胶板一体成型技术、大尺寸透明气凝胶板超临界干燥技术3项关键技术的攻克。

3. 中国建材总院
北京航玻新材料技术有限公司
申请了“气凝胶颗粒薄型中空玻璃及制备方法”专利,解决了气凝胶颗粒下沉和摩擦破碎等问题。
中建材科创新技术研究院(山东)有限公司
中建材科创新技术研究院(山东)有限公司成立于2019年,隶属于世界500强中国建材集团,是国有企业北京航玻新材料技术有限公司的全资子公司。
中建材科创院成功孵化、产业化了高性能气凝胶保温材料,开发了气凝胶颗粒/粉体、气凝胶玻纤毡、气凝胶隔热涂料、气凝胶陶纤毡、气凝胶隔热节能玻璃等多项产品。在近期的中国玻璃工业展上,中建材科创院的气凝胶玻璃、薄型中空玻璃、等创新产品受到国内外客户的高度关注。
气凝胶隔热节能玻璃是基于中空玻璃,分为采光玻璃和透明玻璃两种。


4. 河南爱彼爱和新材料有限公司
2024年04月30日,爱彼爱和发布两款高效节能气凝胶玻璃新品,2023年气凝胶中空玻璃已经被验证能很好地解决此类玻璃建筑的隔热问题。气凝胶隔热玻璃在欧美建筑领域的规模化工程应用。
① 气凝胶颗粒填充复合玻璃
气凝胶颗粒填充复合玻璃是在两块玻璃之间填充特制的高透光气凝胶颗粒,该产品具有传热系数低、制备工艺简单、易规模化工业化等特点,同时保持最佳的可见光透射率,在隔热与自然光之间取得了最佳权衡点。
② 气凝胶块体填充复合玻璃
气凝胶块体填充复合玻璃是将大块的全透明气凝胶安装到两块玻璃间充当芯材该产品具备传热系数低、透光率高、视觉互动性好、降噪功能优异等特点,可为用户提供能够优化美学和采光设计及提高能源效率、减少建筑碳足迹的完美方案。

5. 湖南上懿丰新材料科技有限公司(关联湖南六一新材)
湖南上懿丰新是国内较早(2015年)实现气凝胶玻璃规模化生产的企业之一,技术依托于中南大学卢斌教授的气凝胶团队。
2023年10月,湖南上懿丰新材料科技有限公司规划了新型高性能建筑节能气凝胶玻璃中试项目。但由于气凝胶玻璃制造成本比较高,市场规模化应用还没很强的优势,现仍在进行优化突破。
6. 江苏东玻节能科技有限公司
江苏东玻节能科技有限公司位于江苏省盐城市新洋经济区,公司占地面积80亩。是专业从事建筑节能玻璃深加工企业,公司主要生产中空玻璃、LOW-E玻璃、夹胶玻璃、平弯钢化玻璃。
去年10月,江苏东玻节能科技有限公司申请一项名为“一种采光隔热用气凝胶复合玻璃及其制备方法”的专利,公开号CN121224251A,申请日期为2025年10月。
专利摘要显示,本发明公开了一种采光隔热用气凝胶复合玻璃及其制备方法,涉及玻璃制备技术领域。本发明采光隔热用气凝胶复合玻璃至少包括:两片平行设置的玻璃基板,且通过密封边框封装形成夹层空腔,所述夹层空腔内填充有功能化改性气凝胶夹层;所述功能化改性气凝胶至少包括15‑25质量份玻璃微珠/聚酰亚胺复合气凝胶和75‑85质量份二氧化硅包覆钨酸铯纳米粒子/聚(N‑异丙基丙烯酰胺)复合水凝胶。本发明制备的采光隔热用气凝胶复合玻璃具有高透光、高隔热、高效近红外屏蔽和卓越力学强度,且能够智能调光。
7. 标定合嘉(上海)科技有限公司
2025年8月13日消息,国家知识产权局信息显示,标定合嘉(上海)科技有限公司取得一项名为“一种高强度气凝胶中空玻璃”的专利,授权公告号CN223215145U,申请日期为2024年07月。
专利摘要显示,本实用新型公开了一种高强度气凝胶中空玻璃,包括第一限位框、第一玻璃、第二限位框、螺丝和第二玻璃,所述第一玻璃和第二玻璃相互平行,所述第一玻璃和第二玻璃之间注入有气凝胶本体,所述第一限位框和第二限位框共设有两个,所述第一限位框和第二限位框的内部均放置有橡胶垫,所述第一限位框的两端均固定有连接板,所述连接板的中间处开设有第二螺孔,所述第二限位框的两端外侧开设有凹槽。将第一限位框和第二限位框分别卡接在气凝胶中空玻璃的外侧,实现对玻璃的侧边起到保护的作用,增加了气凝胶中空玻璃的强度及稳定性,且气凝胶中空玻璃放置在第一限位框和第二限位框内侧后,通过橡胶垫可对气凝胶中空玻璃起到防护的作用。
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