2024年3月22日，由艾邦高分子主办的“第二届气凝胶技术与应用论坛”在苏州成功举办。
气凝胶是一种性能优异的纳米级多孔固态材料，具有热导率低、孔隙率高和比表面积大、阻燃性能好、隔音吸附性好、绝缘性能优异等多种特性，广泛应用于石油化工、建筑建造、 工业隔热、交通运输等领域。
目前气凝胶正处在第四次产业化的发展进程中，在国家各项政策的大力支持，以及新能源汽车、建筑保温等下游需求的驱动下， 气凝胶发展进入“快车道”，国内企业加速扩产，行业呈现供需两旺。但是，在气凝胶行业快速发展的同时，仍然面临着生产制造成本高、技术工艺存在缺陷以及下游应用降本增效等问题，影响着气凝胶产业化的进程和规模。
在此背景下，艾邦举办了第二届气凝胶技术与应用论坛，本次论坛共11个议题及一个圆桌论坛，就气凝胶材料发展现状、面临的痛点问题及其解决方案，以及气凝胶行业未来发展趋势等进行了深入的交流探讨。
下面我们就从嘉宾主题演讲、展台风采、现场互动及特写这三个方面一起来回顾一下本届会议精彩时刻。
1.《气凝胶绝热材料的技术创新与产业化发展进展》——中国航天科工集团306研究所 李鑫
会上，李鑫博士介绍到，中国航天科工集团306研究所自成立以来就有涉及气凝胶材料的研发，经过多年发展，目前已开发多种材质、多种功能的系列气凝胶材料。
同时，应对空天技术快速发展对材料的性能提出了更严苛、更加多样化的要求（通常使用环境≥1000℃，需求密度≤0.02g/cm3），航天科工306所通过调控气凝胶微结构，开发了耐1200℃的气凝胶材料，后续更研发出耐1500℃高温的气凝胶，解决了某些重要领域的热防护难题，相关产品应用于多项航天任务，如天问一号，嫦娥四号等；针对特殊应用领域气凝胶提出超低密度（ ≤20 kg/m3) 、满足高低温交替环境等需求，开发了超低密度气凝胶，材料密度低达17kg/m3，室温热导率低于0.022W/m·K，火星大气条件下热导率仅为0.0066 W/m·K，已成功应用于火星探测器隔热组件。
针对气凝胶材料性能如何取得进一步突破，行业存在的生产效率仍较低，材料生产周期较长，产能不高等问题，中国航天科工集团306研究所也在进行一系列的研究探索。
2.《动力及储能电池用气凝胶隔热垫新型检测方法的研究及相关认证介绍》——南京玻纤院 标研院副院长 王佳庆
热失控，即新能源汽车动力电池在充放电过程中发生不可控的剧烈放热反应。新能源汽车存在电池热失控自燃问题，因此，针对新能源汽车的电池安全问题，国家通过设置强制性国家标准进行监管约束。
王副院长从研究背景、相关标准研究、隔热垫测试方法研究三个方面阐述。重点探讨了气凝胶隔热垫在电动汽车动力蓄电池安全领域的相关标准研究，涵盖UL9540A、UL2580和GB38031（2022）等相关安全标准。
其中，UL9540A关注安全防火，UL2580重视电池的电气与热蔓延性能，GB38031则包含综合安全测试。由于气凝胶隔热垫尚缺乏国家统一标准，目前仅有团体标准。王副院长表示后续工作将从通过科研项目建立权威认证标准和试验方法，设计制造符合标准要求的试验设备。
3. 《气凝胶产品应用及超临界干燥装备》——航天乌江机电 销售经理 周祖军
航天乌江机电是目前国内唯一同时拥有气凝胶生产及产线设计制造的企业。此次论坛上，航天乌江机电周经理介绍了气凝胶的生产工艺流程，着重介绍和对比了两种主流的气凝胶干燥工艺——超临界干燥和常压干燥工艺，相比常压干燥工艺，超临界干燥工艺设备投入较高，技术门槛更高，生产的产品各项指标性能性能优越，使用范围更广。
航天乌江机电自2009年起开始气凝胶产品的研发生产，至今已开发多种气凝胶产品，包括气凝胶毡、气凝胶玻璃、气凝胶颗粒/粉体、气凝胶板等，广泛应用于新能源、城市热力管网、化工管道及军工领域等。2023年，新能源汽车领域在航天乌江机电下达订单近亿，是主要的气凝胶隔热材料供应商之一。
除了气凝胶产品外，航天乌江机电在超临界干燥设备领域也深耕20多年，具备气凝胶产线总包能力，2020年开始针对超临界干燥设备大型化、工业大数据集成系统开发，让企业生产的更安全、稳定、高效。超临界干燥设备在气凝胶相关客户有珈云新材料、宏柏新材料 、大音希声、中建材科创院等等。
4. 《气凝胶隔热垫生产过程中关键设备及工艺介绍》——鑫台铭 商务经理 刘晓燕
深圳市鑫台铭智能装备股份有限公司2021 年进入新能源汽车版块，成立了新能源材料事业部，在电芯隔热垫封装成型设备、电芯CCS封装成型设备、电芯FPC封装成型设备和氢能电堆压装成型设备领域形成了专有的技术。
此次论坛，刘经理主要分享了鑫台铭针不同气凝胶隔热垫封装厂家的成品成型工艺开发的相应设备，包括带硅胶框隔热垫生产用半自动化线设备、半自动化封装成型线设备、全自动化线设备、全自动封装成型线设备等，以及不带硅胶框隔热垫生产用两面贴合自动化成型线、一张包覆自动化成型设备等。
此外，刘经理表示，针对气凝胶隔热垫生产过程中的产品脏污、发黄、褶皱、气泡等问题点，鑫台铭也提出了相应解决方案，来提高产品的良率和生产效率。
5. 《气凝胶自动贴合机及其自动化解决方案》——航林机械 总经理 欧阳活
航林机械主营自动化贴合设备，致力于自动化贴合工艺设备研发十年有余，拥有经验丰富的研发团队与实力雄厚的生产工厂，拥有气凝胶电池贴合方案、全自动CCD双面贴胶方案、新能源贴胶条方案、气凝胶贴胶包装方案、气凝胶包膜成型方案。
航林机械在2014年拥有一代原型机，历经十余年的发展，航林机械在自动化贴合上是良率的标杆，现在可实现98%的良率，赋能智能制造设备生产效率均提升60%以上，其自动化贴合设备具有高良率 、高效率、高精度的特点。
6. 《锂电池新型隔热防火技术与材料》——黄埔材料院 中心主任/核心科学家 黎立桂
我国成为世界首位汽车出口国，且出口的汽车绝大部分为锂电动汽车。据预测，2025年国内新能源车销量有望突破800万辆，因此新能源汽车市场对防火材料的需求激增。
防火材料抑制火灾热失控的关键步骤是防止引燃，对此，黄埔材料院的黎立桂主任针对锂电池火灾防控，列举了五大类防火隔热材料：微胶囊灭火贴、阻燃涂层技术、遇火膨胀阻燃隔热涂料、无机非膨胀阻燃隔热涂料和陶瓷带发泡硅胶带等。特别是黄埔材料院自主研发的E186膨胀阻燃涂料，能够经受1200℃高温阻燃隔热测试，显示出优异的性能。
7. 《气凝胶涂料技术及应用介绍》——赛纳特新材 总经理 刘永明
此次论坛上，赛纳特的刘总经理表示，气凝胶绝热涂料作为新型保温材料，在异形管道、存储罐及外墙保温等领域具有广泛应用。保温涂料的发展从复合硅酸盐、陶瓷微珠到气凝胶绝热涂料，气凝胶绝热涂料在导热系数上相较于传统材料处于优势地位。
赛纳特气凝胶隔热涂料分为建筑用气凝胶绝热厚质中涂和工业用气凝胶隔热涂料，两种材料都是采用气凝胶微粉为主要功能材料，从而起到保温节能的效果。
考虑到建筑业能源消耗的快速增长，气凝胶涂料在绿色建筑中有巨大市场潜力。此外，其工业用涂料在高温环境下显著降低热量散失，展现出卓越的应用效果。例如平均表面温度89℃的裂解炉，使用气凝胶隔热涂料后，可达到48℃，有效减少了热量散失。
8. 《气凝胶在不同领域的应用介绍》——中化学华陆 研发总监 王勇亮
气凝胶产品种类丰富，可分为无机气凝胶、有机气凝胶、生物质气凝胶、碳气凝胶、其他气凝胶。不同形态的气凝胶产品可适用于不同领域。此次论坛上，华陆新材王总监从气凝胶材料的特点及制备技术、气凝胶适用领域及应用情况浅析、气凝胶的应用发展展望、华陆新材发展现状简介四个方面做了分享。
华陆新材王总监重点阐述了气凝胶的应用，分别是热力学方面的化工保温、工业热力网管、新能源电池、建筑保温、服装服饰、深冷保冷领域；环保应用方面的污水处理、海水淡化；力学方面，气凝胶可作为缓冲材料；电化学应用方面有电化学电磁屏蔽、超级电容；另外气凝胶还可作为香烟吸附材料、电子烟雾化器、药物载体、气凝胶灭火器 、黑体材料等。
华陆新材是中国化学工程集团下属三级企业，为实施多元化业务战略，依托自身技术研发、工程建设等方面优势投资设立的一家气凝胶新材料公司。华陆新材投资50亿元分三期建成硅基纳米气凝胶复合材料项目，2023年11月，华陆新材两个项目技改完成，年产5万立方气凝胶产线满产。
华陆新材有耐1100℃陶瓷纤维气凝胶，可应用于军工领域、高端新能源乘用车电池电芯及模组间隔热阻燃。华陆新材王总监表示，在新能源、建筑保温、服装领域的需求有望打开更广阔的市场。
9. 《相变材料在汽车动力电池热管理中的应用新进展 》——华中科技大学 卢翔 教授
电池热管理方式包含空气冷却系统、热管冷却系统，液冷系统。随着新能源汽车的发展，相变材料冷却系统被提出。相变材料冷却系统是以相变材料作为传热介质，直接与电池贴合换热。华中科技大学卢教授通过对四种不同的热管理方式对比得出，相变材料冷却系统具有成本低、控温性能好，但形状适应性差等特点。
华中科技大学卢教授表示单一相变材料存在固液相变过程中的液体泄漏问题和导热系数低导致吸放热速率慢两个问题，华中科技大学提出了四种解决方案，包括多孔材料吸附法、聚合物定型法、微胶囊法和同轴纺丝法和化学合成法。
总之，相变材料在电池热管理的应用具有一定的可行性，相变材料能有效降低单体电池之间的温差，从热导率方面看，可以有效遏制电池温度的上升，从接触热阻方面看，室温柔性相变材料具有更好的控温性能。
10. 《高性能微纳米纤维气凝胶关键技术与发展 》——中山大学 特聘副研究员 李柏霄
气凝胶是改变世界的十大新材料之一，是独占15项世界之最的新材料。2023年4月11日，气凝胶被列入我国《建材工业鼓励推广应用的技术和产品目录，气凝胶保温毡绝热节能材料相关技术列入其中。但目前气凝胶毡的行业技术现状存在掉粉掉渣、热化学稳定性差、PET背胶易燃、无弹性、易折等问题。
对此，中山大学提出了无机微纳米纤维气凝胶这一解决方案。无机微纳米纤维气凝胶运用层层堆叠纤维思路，采用超长纳米纤维+纳米孔结构制成，可达到不掉粉不掉渣不封装的效果。
此外，通过性能测试对比，弹性陶瓷微纳米纤维气凝胶具有性能卓越、结构稳定、环境友好、低成本、实施运维方便，其弹性应变范围可达60%。
最后，在未来展望上，李博士表示，微纳米纤维气凝胶可应用于整车防火，柔性气凝胶便于整车包覆，可作为车内软包填充、隔音材料，还可用于空气过滤以及催化。
11. 《仿北极熊毛核壳结构封装气凝胶纤维 》——浙江大学 教授 柏浩
仿生材料是新材料领域的重要前沿交叉方向，仿生材料是通过化学成分+多尺度结构在协同效应下形成的多尺度有序结构材料，具有天然材料的优异性能。
随着保暖服装的发展，高效保暖一直是人类追求的目标。气凝胶因其高孔隙率而具有优异的隔热性能，被应用于保暖服饰上。气凝胶在织物应用途径上主要有气凝胶毡、气凝胶复合纤维、气凝胶纤维。浙江大学柏浩教授提出，仿生设计可能产生颠覆性影响，北极熊毛具有中空多孔的核壳结构，能够有效阻止热量损失，维持体温。
那么如何利用北极熊毛原理指导纤维的设计合成？对此，柏浩教授提出可采用定向冷冻冰膜板技术，主要步骤是：溶解/分散，再冰晶致孔，最后去除冰晶。
而对于如何如何调控冰晶定向生长过程实现溶质有序组装，相应的策略是冰晶可控生长调控方式，封装层优化可通过调节封装层厚度，得到兼具力学与保温性能的纤维。
最后，柏教授总结，浙江大学在新原理上发现并证实了北极熊毛取向层状孔结构及其红外辐射抑制特性；新技术上，发明了冷冻纺丝技术，实现了取向层状孔纤维宏量制备；在新材料上，发明了基于仿生原理的高效隔热/红外隐身纤维与织物。
12. 圆桌论坛
在论坛的最后，硅翔热管理研究院文玉良、黄埔材料院中心主任/核心科学家黎立桂、中山大学博士李柏霄、中化学华陆研发总监王勇亮共4位嘉宾参与了圆桌论坛，针对“未来气凝胶材料的技术发展方向（从新材料，新结构，技术、设备等）；哪些领域会是未来气凝胶的主要应用领域，供应链企业需要怎么去推进应用拓展”几个问题探讨，四位嘉宾各抒己见。
1. 航天海鹰(镇江)特种材料有限公司
2. 山东鲁阳节能材料股份有限公司
3. 贵州航天乌江机电设备有限责任公司
4. 济南奥镭数控设备有限公司
5. 湖南源创高科工业技术有限公司
6. 航林机械设备有限公司
7. 苏州科斗精密机械有限公司
8. 东莞市新桥联复合材料科技有限公司
9. 赢胜节能集团股份有限公司
10. 峰特（浙江）新材料有限公司
11. 威赫热能科技（上海）有限公司
原文始发于微信公众号（艾邦气凝胶论坛）：热烈庆祝第二届气凝胶技术与应用论坛成功举办
