我国真空绝热板行业研究

我国真空绝热板行业研究
（一）行业概况
1、绝热材料行业概况
绝热材料是指用于热工设备或者建筑围护，阻抗热流传递的材料或者材料复合体。

绝热材料一方面要满足建筑空间或热工设备对热环境的要求，另一方面也节约了能源。

绝热材料广泛应用于建筑、家电、机械、军工、交通运输、仓储等各行各业，用于各种建筑物、电器、冷库、车船等的保温保冷。

绝热材料按绝热性能可分为常规绝热材料和新型绝热材料两大类。

常规绝热材料可分为无机绝热材料、有机绝热材料和金属绝热材料三大类。

无机材料主要包括岩棉、矿棉及其制品、玻璃棉及制品、硅酸铝纤维及制品等，有机绝热材料主要包括聚氨酯（PU）、挤塑聚苯乙烯（XPS）、可发性聚苯乙烯（EPS）、酚醛树脂泡沫等泡沫塑料；金属绝热材料主要有铝箔和锡箔。

新型绝热材料通常为复合材料，主要包括真空绝热板、纳米孔绝热材料、辐射绝热材料等，其绝热性能比常规绝热材料优越很多，通常应用在一些高端节能产品或对温度控制要求较为严格的领域。

纳米孔绝热材料等复合材料由于使用成本目前还比较高，因此尚处于导入期阶段。

（1）纳米孔绝热材料和辐射绝热材料在国内外的研发与生产情况
自1931年美国人S.S.Kistler 在《Nature》杂志上首次发表有关硅基气凝胶研究成果以来，相关研究取得快速发展，仅1990 年以来，美国《科学引文索引》收录的关于硅基气凝胶的文献就多达800多篇，被认为是20世纪90年代以来十大热门技术之一。

2001年，与美国宇航局（NASA）具有密切关系的Aspen公司的成立，是真正商业意义上的气凝胶产业化的开始。

2013年，美国材料与试验协会发布了《柔性气凝胶绝热材料规范》（ASTMC1728-17）标准，经过十余年发展，目前，国外主要纳米孔绝热材料生产商有英国Nanoco、美国Aspen、美国Nanopore 等公司。

我国对硅基气凝胶的研究始于20世纪末，1995年，同济大学波尔固体物理研究所率先建立了我国首套气凝胶装备及性能表征设备；随后，国防科大、哈工大、浙大、中科院苏州纳米所和纳诺科技有限公司等高校、科研院所和企业开始研究开发国产硅基气凝胶产品。

经过20余年的发展，我国气凝胶的品种逐渐丰富，同时硅基气凝胶材料的制备与应用技术等方面亦取得进步，我国也于2017年10月发布了《纳米孔气凝胶复合绝热制品》（GB/T34336-2017）国家标准，国内有广东埃力生高新科技有限公司、纳诺科技有限公司、浙江绍兴圣诺节能技术有限公司等企业成为重要的研发和生产企业。

辐射绝热材料方面的主要代表为低辐射绝热玻璃（Low-E玻璃），20世纪80年代开始，Low-E玻璃以其优良的节能性能在欧美等发达国家得到迅速推广和普及，目前欧美发达国家普及率已基本超过80%。

受益于节能环保政策的推进，2006年以来，我国快速发展，目前国内一、二线城市住宅Low-E玻璃使用率较高，但总体普及率还较低，受益于支持性政策的持续出台，建筑节能市场有望继续保持增长趋势。

国内主要生产企业有信义玻璃（HK0868）、旗滨集团（SH601636）等企业。

经过数十年的发展，纳米孔绝热材料（硅基气凝胶绝热复合材料）虽然品种在不断丰富，性能在不断提高，但仍面临成本高、制备周期长、工艺复杂、溶剂消耗量大等技术瓶颈，阻碍了其产业化进程和更广泛的应用，其昂贵的价格使其主要应用领域限制在航空航天、军事装备及高端民用防隔热领域。

进一步优化其成分与结构，改进工艺流程，开发更先进的表面处理技术及后处理技术，使其在较低的密度下仍具有高强、低导热和耐温变等优异性能是今后的主要发展方向。

纳米孔绝热材料处于发展初期，其应用领域的成熟和拓展依赖研发技术的进步与市场推广情况，其完成导入期阶段到实现大规模运用需要较长的过程，难以进行预计。

（2）真空绝热材料与纳米孔绝热材料、辐射绝热材料的性能对比情况真空绝热板与纳米孔绝热材料、辐射绝热材料等新型绝热材料的性能对比、优劣势对比等情况如下：
纳米孔绝热材料是采用纳米气凝胶材料制作的一种绝热产品，气凝胶是指通过溶胶凝胶法用一定的干燥方式使气体取代凝胶中的液相而形成单一种纳米级多孔固态材料，因其具有超轻、超低导热率和可设计性强等优异性能在隔热保温领域具有广阔的应用前景。

气凝胶因成分不同，主要分为二氧化硅气凝胶、氧化铝气凝胶、氧化锆气凝胶和碳气凝胶等。

当前，二氧化硅气凝胶最为成熟，国内外气凝胶的产业化发展大多围绕二氧化硅气凝胶绝热应用展开。

二氧化硅气凝胶通过复合改性能够提高其力学、绝热和耐温性能，还能实现功能化并降低成本，目前全球商业化最成功的气凝胶产品即为二氧化硅凝胶与玻璃纤维复合而成的气凝胶毡，因其耐高温、绝热性能稳定等特点主要应用在航空航天、军事装备、高温管道窑炉、城市热力管网等领域。

但是，二氧化硅气凝胶强度低、韧性差、易碎和易吸湿等性能缺陷制约了其在冰箱冷库和节能建筑等潜在领域的应用。

纳米孔绝热材料的产业化研究和应用均处于较初期阶段，其完成导入期阶段到实现大规模运用需要较长的过程，难以进行预计。

辐射绝热材料主要是指通过在基材上（比如玻璃）镀上单层或多层金属（银、铜或锡等金属）或其他化合物组成的膜系产品，其镀膜层具有对可见光高透过及对
红外线高反射的特征，作为目前生产和应用最多的是镀膜低辐射玻璃（Low-E玻璃），相比普通中空玻璃，具有良好的隔热效果和透光性，主要在节能建筑、交通工具等领域作为代替普通中空玻璃使用。

由以上对比可知，鉴于纳米孔绝热材料及辐射绝热材料等新型绝热材料与真空绝热板性能特点不同、各自适合的应用领域不同，在现阶段，真空绝热板在冰箱冷柜领域具有明显的比较优势，纳米孔绝热材料及辐射绝热材料等新型绝热材料在可预见的将来不会对公司真空绝热板产品构成替代威胁，不会对公司生产经营产生不利影响。

但是，未来随着技术的进步和发展，不排除纳米孔绝热材料、辐射绝热材料能突破在冰箱冷柜等领域的应用，或者出现其他隔热性能更优、成本更低或在冰箱冷柜领域的应用具有独特优势的新型绝热材料的可能性，从而对真空绝热板在冰箱冷柜市场的优势地位形成挑战，进而对公司的生产经营造成不利影响。

2、真空绝热材料行业概况
常规的绝热材料中除了聚氨酯（PU）外，还有硅酸钙、玻璃纤维、挤塑聚苯乙烯（XPS）、酚醛树脂泡沫等产品，这些产品广泛应用于各个领域，但这些传统绝热材料均在不同程度上存在一定的不足，具体比较情况如下：
为了克服上述绝热材料的不足，新型复合型绝热材料应运而生，即将多种绝热材料按各自的功能优点取长补短，从而形成一种技术性能更全面、更优越的绝热材料。

传统绝热材料大多为多孔和纤维类材料，以微孔绝热的方式实现绝热，导热系数一般在20 mW/(m·K)以上；新型复合型绝热材料则往往结合多种绝热方法，导热系数要远低于传统绝热材料，其中真空绝热板采用真空绝热原理，抽除板内气体使其保持一定真空度，有效地消除了对流传热和气体传热，从而导热系数一般在3.5 mW/(m·K)以下，是目前绝热性能最佳的绝热材料。

真空绝热板与其他绝热材料导热系数对比如下：
单位：mW/（m·K）
与普通聚氨酯泡沫绝热材料相比，真空绝热板绝热性能是其6倍甚至更高，且真空绝热板制造不需使用消耗臭氧层的物质或者产生温室气体物质，还可以回收利用，具备绿色环保属性。

相反，聚氨酯用到的发泡剂HCFCs是消耗臭氧层物质，近年来作为氟利昂替代品的HFCs又被证明会产生强效温室气体，会导致全球变暖，热效是二氧化碳的数千倍，并被《蒙特利尔协定书》基加利修正案列为限制控制使用清单，并拟定了时间表，逐步减少其使用；作为热固性有机材料，当使用聚氨酯的冰箱报废时的处理面临环保难题。

价格差异方面，传统聚氨酯保温塑料是由主要原材料硬泡组合聚醚（白料）和多异氰酸酯（黑料）、水、催化剂、表面活性剂、发泡剂及其他添加剂等原料，在高速搅拌下混合后进行发泡而成，不同原材料可以发泡出不同密度泡沫塑料，销售价格也会存在差异。

根据公司客户A提供的其一款同时使用聚氨酯泡沫及真空绝热板的高端冰箱情况说明，假设该款冰箱全部使用聚氨酯的成本约为400元，目前用真空绝热板替代了一半的聚氨酯，总共成本为600元（聚氨酯200元、真空绝热板400元），可以简单测算完全使用真空绝热板的成本比聚氨酯高出一倍（实际使用成本差异要受聚氨酯原材料价格、发泡体积、真空绝热板实际采购价格等因素影响）。

但是，下游冰箱客户对其设计制造的冰箱是否使用真空绝热板及每台冰箱使用量的多少，主要从传统聚氨酯泡沫能否满足冰箱能效标准、冰箱容量（容积率）要求、产品性价比等因素综合考虑，而不是通过单纯对比真空绝热板与聚氨酯泡沫的用量和成本来决定。

比如，同样以客户A提供的其某款主要使用真空绝热板（同时使用少量聚氨酯泡沫）的超薄冰箱情况说明，该款冰箱与同尺寸传统冰箱（全部使用聚氨酯泡沫）对比情况如下：。