Рынок аэрогелей достигнет 2,6 миллиарда долларов к 2034 году

Согласно новому отчету IDTechEx, аэрогели, которые часто поставляются для высокотемпературной изоляции в виде нетканых одеял, исторически стабильно росли, достигнув рынка чуть менее 450 миллионов долларов США в 2022 году.

Прогресс был медленнее, чем ожидалось, во многом из-за конкуренции с более дешевыми изоляционными материалами. Появление аэрогелей в качестве огнезащитного материала для аккумуляторов электромобилей (EV) открывает новые и быстрорастущие возможности для рынка аэрогелей. В отчете IDTechEx «Аэрогели 2024-2034: технологии, рынки и игроки» прогнозируется, что к 2025 году аккумуляторы для электромобилей будут занимать более половины рынка аэрогелей.

ТеплоизоляцияХорошо известно, что аэрогели обладают превосходной теплоизоляцией (15-20 мВт/мК), что делает их идеальными для аккумуляторов электромобилей.

Обычно элементы аккумуляторной батареи охлаждаются с помощью стратегий управления температурным режимом, таких как пластины водяного охлаждения и каналы для охлаждающей жидкости. Однако вокруг них может быть полезно термически изолировать ячейки друг от друга. Это помогает сохранять ячейки теплыми в холодных условиях и предотвращает передачу тепла между ячейками в случае перегрева ячейки. Аэрогели также имеют очень низкую плотность (<0,2 г/см3), что способствует повышению энергетической плотности упаковки.

Одним из ограничений использования аэрогеля в электромобилях является более низкая максимальная температура горения. Поскольку OEM-производители стремятся обеспечить безопасность в случае температурного выхода из-под контроля, производители аэрогелей теперь в основном предполагают, что их материалы обеспечат защиту значительно выше 1000°C.

Еще одной проблемой является обращение с этими материалами и их «пыльный» характер. Чтобы бороться с этим, некоторые производители аэрогеля поставляют свои продукты для электромобилей в виде инкапсулированных пакетов, позволяющих напрямую интегрировать их в батарею.

Как и во всем автомобилестроении, препятствием была стоимость. Это можно несколько смягчить тем фактом, что аэрогели могут обладать множеством свойств. Поскольку аккумуляторные батареи для электромобилей стремятся к более высокой плотности энергии за счет большей интеграции, основное внимание уделяется многофункциональным материалам. Аэрогели могут обеспечить теплоизоляцию, электрическую изоляцию, противопожарную защиту и некоторую степень сжатия. Кроме того, по мере расширения производства и увеличения объемов заказов существует потенциал снижения затрат для дальнейшей конкуренции с альтернативами.

Соревнование Обычно используемые противопожарные материалы включают керамические покрытия, листы слюды и пенопласт. Существует множество других материалов, которые также стремятся конкурировать в этой области, включая вспучивающиеся материалы и материалы с фазовым переходом. У каждого из них есть свои компромиссы с точки зрения основных свойств, таких как теплопроводность, плотность, характеристики сжатия, максимальная температура защиты, устойчивость и многое другое. Конкретная конструкция аккумулятора также будет влиять на выбор, например, формата элемента (пакетный, призматический, цилиндрический) и структуры упаковки (от элемента к упаковке, стратегия управления температурным режимом и т. д.).

IDTechEx считает, что несколько вариантов по-прежнему будут предоставлять возможности, и ни одно решение не сможет полностью доминировать на рынке в течение следующих 10 лет.

Большая часть раннего прогресса аэрогеля на рынке электромобилей была связана с электробусами в Китае. Сейчас лидер рынка компания Aspen Aerogels, базирующаяся в США, добилась значительного прогресса. Доход, полученный от материала PyroThin EV, вырос до 55,6 млн долларов в 2022 году, что в разы превышает показатель 2021 года. Компания Aspen получила заказы от GM на свою платформу Ultium, а также на Toyota и ряд других компаний.

Китай обладает большей частью общих мощностей по производству аэрогеля. Ключевым игроком на рынке электромобилей является компания IBIH, которая с момента своего первого производства в 2017 году удвоила мощности к 2023 году, при этом продолжается дальнейшее расширение.

IBIH продает большую часть своей продукции ведущим производителям аккумуляторов для электромобилей и сообщила IDTechEx, что с 2020 года выручка удваивается каждый год. На китайском рынке также есть много других игроков на рынке аэрогеля, большинство из которых являются довольно молодыми компаниями, находящимися на разных стадиях производства электромобилей. участие.