气凝胶是一种用气体代替凝胶中的液体而本质上不改变凝胶本身的网络结构或体积的特殊凝胶，因其半透明的色彩和超轻重量，有时也被称为“固态烟”或“冻住的烟”。气凝胶内部结构独树一帜，隔热性能尤为突出。气凝胶材料具有低密度、比表面积大、孔隙率高等特点，具有耐高温、低热导率、低折射率和低声传播速度等特殊的热、光、电、声性能。依赖于自身独特的结构，气凝胶通过无对流效应、无穷遮挡效应以及无穷长疏松路径效应具备了远超硅酸铝、玻璃棉等传统隔热材料的隔热性能。因而在具有极高的隔热要求，且需要轻度较低，稳定性较好的应用领域，气凝胶是极佳的应用材料。
按照材料的不同可将气凝胶分为无机气凝胶、有机气凝胶、混合气凝胶以及复合气凝胶四大类，根据各自具备的性质对应下游航空航天、工业设备、石油化工、建筑管道等应用领域。其中无机气凝胶的SiO2气凝胶作为一种防火隔热性能非常优秀的轻质纳米多孔非晶固体材料，是目前生产技术及商业化应用最为成熟的产品具有低密度、低导热系数、高孔隙率、高比表面积等优异性能，在管道保温隔热、隔热涂料、节能玻璃、管道防腐、吸附催化等领域具有广泛的应用前景。
气凝胶隔热片是一种基于氧化硅气凝胶和陶瓷纤维基材复合得到的一种气凝胶复合隔热材料，阻隔发热部位与设备外壳发生热传递。
产品特点：
1、低导热系数。
2、高耐温极限。
3、产品轻薄。
4、高憎水性。
5、优异的尺寸稳定性。
6、轻量化。
7、适度的柔度。
气凝胶在动力电池中的应用(作用)
气凝胶的优势较为突出，在高端工程、设备建造等领域应用相对广泛。一方面由于气凝胶的产品性能优越且密度较低，因而在多数保温、隔热应用领域里具有非常好的适用性，但气凝胶的生产壁垒相对较高，设备投入相对较大，工艺把握相对较难，因而气凝胶的成本也相对较高，因而主要在工程、设备对于应用场景、使用效果等领域要求较高的场景中使用。
电池的工作环境温度越低，电池的寿命越长，电池包上盖隔热棉具有高效、薄层、隔热保温、装饰、防水、防火、防腐、绝缘于一体的新型太空节能反射隔热保温涂料，涂料能在物体表面形成由封闭微珠连接在一起的三维网络空心结构，这样的纳米空心陶瓷微珠和微珠之间形成了一个个叠夹的静态空气组，也就是一个个隔热保温单元。
绝热等级达到R-30.1，热反射率为90％以上，可以大量的反射红外线，防止红外线对物体进行加热，涂料的导热系数为0.03W/m.K，能有效抑制太阳和红外线的辐射热和热量传导，隔热保温抑制效率可达90％左右，是一种密度低超轻。
现阶段新能源汽车主要以锂离子电池作为动力电池，而极端条件下热失控是新能源汽车动力电池的重大安全隐患。气凝胶隔热材料在新能源汽车领域主要应用于动力电池电芯之间的隔热阻燃以及模组与壳体之间的隔热防震、电池箱的外部防寒层和高温隔热层，从而更好地实现电池的温控和电控管理，大幅降低电池发生热失控的可能性。与传统的IXPE隔热泡棉相比，气凝胶隔热片在使用温度、导热系数、阻燃性能等多方面核心指标具有明显优势。
电池安全性要求带动隔热材料需求持续提升。伴随电池包对于安全性能要求的进一步提升，气凝胶作为更高端的隔热材料可以大幅提升电池的安全性能，因而在电池应用中不断渗透，其中三元电池的压实密度更高，续航里程更长，对于安全性的要求使得相关电池包生产过程中逐步选用更为高端的气凝胶材料，渗透率不断提升，而其他的磷酸铁锂动力电池以及储能电池领域也有逐步切入，一方面伴随下游的电池出货量的不断提升，作为PACK隔热材料的气凝胶应用将随之提升，同时伴随成本的管控和渗透率的提升，气凝胶的应用占比也将进一步增大，预期新能源电池也将带动气凝胶需求的快速放量，成为除建筑领域的另一大潜力市场。
气凝胶在动力电池中的应用(作用)
电池隔热垫是以预氧丝或其他类型的气凝胶复合材料为核心，以高分子（PET、PI）膜或阻燃涂层为封装材料，经热压或涂覆复合而成，具有优良的隔热和缓冲功能，主要用于动力锂电池电芯间的热防护，可防止电芯热失控，大幅提高新能源车的乘驾性。当其中一块电芯发生热失控时，电芯间的气凝胶隔热垫可阻隔其热量向相邻的电芯传递，防止热扩散，从而避免新能源动力电池电芯热失控的多米诺效应。气凝胶隔热垫还具有良好的压缩性能，在隔热的同时，还可作为缓冲材料用于电芯间，以适应电池在充放电过程中电芯的膨胀和收缩变化。
气凝胶隔热片应用在锂离子动力电池模组中时，低的导热系数可以有效阻隔电芯在大倍率下充放电急剧发生的热量分散；当电芯发生热失控时可以起到隔热作用，延缓或阻断事故发生；当电芯过热发生燃烧时，气凝胶隔热板到达建筑A级不燃的性能也能够有效阻断或延缓火势舒展，为逃生提供足够的时间。因此，气凝胶片隔热板在进步新能源汽车动力电池组平安性能方面能够发挥很是重大的作用。
通过在电池组间加装气凝胶隔热垫，在电芯出现热失控的情况下可有效抑制热扩散，延缓事故发生。另一方面，气凝胶隔热垫具有导热系数低、保温效果好、A级防火、质量轻等特点，应用于电池包保温，在保证电池低温环境下的使用性能的同时，能为空间有限的电池包节省更多宝贵空间。
气凝胶产品采用纳米气凝胶与玻璃纤维、陶瓷纤维等基材复合，将具有优异性能的气凝胶与柔性基材完美结合在一起，更大化保留了气凝胶轻质、隔热等特性，并赋予了气凝胶柔性与韧性。具备超长使用寿命、超强隔热性能、超高防火性能、超优机械性能的附加特点，气凝胶产品广泛应用于军工航天、热力管网、石油化工、新能源汽车、动力电池、轨道交通、消费电子以及纺织品等领域。
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来源：工艺制造装配技术联盟
