愛彼愛和新材料有限公司技術(shù)人員在實(shí)驗(yàn)室工作。　　（資料圖片）

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將一塊“玻璃”放在剛剛摘下的稗子草上，草沒有發(fā)生任何變化，莖稈依然挺直；把一片“毛氈”置于火焰上，沒有任何損壞，用手觸摸其背面也感受不到熱度。

“這些都是氣凝膠制成的產(chǎn)品。氣凝膠是世界上已知最輕固體，最低密度比空氣還要低，阻燃性是其被廣泛應(yīng)用的一項(xiàng)特性。”愛彼愛和新材料有限公司（以下簡(jiǎn)稱“愛彼愛和”）總經(jīng)理助理徐向旭告訴記者。

以創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)為發(fā)展戰(zhàn)略，愛彼愛和持續(xù)研發(fā)氣凝膠材料，擁有全套自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的氣凝膠工業(yè)化核心技術(shù)，為鋰電池安全防護(hù)、工業(yè)及建筑節(jié)能領(lǐng)域提供絕熱節(jié)能材料和綜合解決方案，去年被工信部評(píng)為國(guó)家級(jí)專精特新“小巨人”企業(yè)。2022年，公司營(yíng)業(yè)收入達(dá)3.5億多元，研發(fā)投入達(dá)3000多萬(wàn)元。

瞄準(zhǔn)新賽道

由于氣凝膠生產(chǎn)成本高昂、實(shí)現(xiàn)應(yīng)用難度較高，許多企業(yè)都望而卻步，愛彼愛和卻堅(jiān)定地選擇布局這個(gè)新材料領(lǐng)域。“在一次與材料領(lǐng)域?qū)＜医涣鲿r(shí)，我充分認(rèn)識(shí)到氣凝膠具有隔熱保溫、隔音降噪、高效吸附、耐腐蝕、防火等特性。基于這些特性，其在熱學(xué)、化學(xué)、電學(xué)、藥學(xué)、物理學(xué)等方面都能得到廣泛應(yīng)用。”愛彼愛和董事長(zhǎng)田雷說(shuō)，這是一種性能比較全面的新型材料，市場(chǎng)空間非常廣闊。

站在新賽道上，只有盡快實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破，才能占得先機(jī)。技術(shù)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過深入市場(chǎng)調(diào)研后，著手系統(tǒng)開發(fā)氣凝膠生產(chǎn)技術(shù)。沒有可以借鑒的經(jīng)驗(yàn)，從生產(chǎn)設(shè)備制造到工藝流程開發(fā)再到產(chǎn)品成型，技術(shù)研發(fā)都是從零開始。

“每個(gè)參數(shù)的變動(dòng)，一點(diǎn)點(diǎn)誤差的出現(xiàn)，都會(huì)導(dǎo)致失敗。”徐向旭說(shuō)，技術(shù)團(tuán)隊(duì)加大研發(fā)投入，與大學(xué)相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜议_展合作，通過不斷試驗(yàn)、驗(yàn)證，攻克一個(gè)個(gè)難題，取得重大技術(shù)突破。

從實(shí)驗(yàn)室到生產(chǎn)線，仍然有很長(zhǎng)的路要走。溶膠、凝膠、固化、陳化、干燥……氣凝膠生產(chǎn)的每一個(gè)環(huán)節(jié)，都是一座需要翻越的高山。從最初產(chǎn)品合格率“不能看”到生產(chǎn)線逐步運(yùn)行成熟，愛彼愛和一步一個(gè)腳印踏實(shí)前行。

“最初，國(guó)內(nèi)涉足氣凝膠行業(yè)的企業(yè)僅有幾家，產(chǎn)品大多以‘保溫氈’為主，主要應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域。”徐向旭說(shuō)，氣凝膠是優(yōu)良的絕熱節(jié)能材料，既輕薄又節(jié)能，因此工業(yè)管道節(jié)能也是公司成立之初主要的目標(biāo)市場(chǎng)。

在河北滄州臨港經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)，長(zhǎng)度達(dá)60多公里的工業(yè)蒸汽管廊上有一個(gè)特殊的“試驗(yàn)段”，占管廊總長(zhǎng)度的30%左右。這一段管道被愛彼愛和生產(chǎn)的氣凝膠材料包裹，與其他采用傳統(tǒng)材料的管道相比，明顯“苗條”很多，工人在管道表面行走也不會(huì)產(chǎn)生形變。

“我們例行巡查時(shí)，發(fā)現(xiàn)有幾段管道熱損嚴(yán)重，究其原因是按照傳統(tǒng)保溫層包裹的管線表面溫度接近190攝氏度，長(zhǎng)時(shí)間的高溫?fù)p壞了保溫層。應(yīng)用愛彼愛和生產(chǎn)的氣凝膠材料進(jìn)行節(jié)能改造后，外保溫表面溫度不高于35攝氏度，每年減少中壓蒸汽損失3萬(wàn)至5萬(wàn)噸，節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤近1.5萬(wàn)噸。”負(fù)責(zé)管道運(yùn)行的興化熱力公司副總經(jīng)理戴海峰告訴記者。

“經(jīng)過多年市場(chǎng)驗(yàn)證，公司生產(chǎn)的氣凝膠絕熱氈結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，比傳統(tǒng)材料節(jié)能40%以上，并且能夠有效防止保溫層下銹蝕，延長(zhǎng)管道使用壽命。”徐向旭說(shuō)。

如今，愛彼愛和研發(fā)領(lǐng)域涵蓋了從制備氣凝膠的原輔料、工藝、設(shè)備，到產(chǎn)品終端的工程應(yīng)用等氣凝膠全產(chǎn)業(yè)鏈，擁有52項(xiàng)國(guó)家專利。

提供解決方案

隨著公司的快速發(fā)展，愛彼愛和在持續(xù)推進(jìn)工業(yè)管道節(jié)能相關(guān)產(chǎn)品迭代升級(jí)的同時(shí)，重點(diǎn)推動(dòng)氣凝膠防火隔熱產(chǎn)品在電動(dòng)客車中的應(yīng)用，成為較早進(jìn)軍新能源領(lǐng)域的氣凝膠生產(chǎn)企業(yè)。

阻隔熱失控電池模組間的熱量傳遞，對(duì)防止電動(dòng)車起火、爭(zhēng)取乘客有效逃生時(shí)間至關(guān)重要。愛彼愛和敏銳捕捉到這一市場(chǎng)需求，專門研發(fā)了車用氣凝膠防火隔熱產(chǎn)品，將電動(dòng)客車電池倉(cāng)與乘員倉(cāng)進(jìn)行隔離，最大限度保證司乘人員安全。

為了進(jìn)一步提升氣凝膠材料隔熱效果、解決電池防火安全問題，愛彼愛和與一家世界動(dòng)力電池龍頭企業(yè)共同組建技術(shù)攻關(guān)小組，研發(fā)氣凝膠動(dòng)力電池隔熱管理系統(tǒng)。他們發(fā)揮氣凝膠導(dǎo)熱系數(shù)低的性能，通過幾毫米厚度的氣凝膠隔熱墊阻隔熱量向電池組相鄰的電芯傳遞，避免新能源動(dòng)力電池電芯熱失控可能帶來(lái)的后果。

“因具備良好的壓縮性能，氣凝膠動(dòng)力電池隔熱墊還可作為電芯間的緩沖材料，適應(yīng)電芯在充放電過程中的膨脹和收縮變化，保持和提升電池性能。”田雷說(shuō)。2022年，愛彼愛和氣凝膠隔熱墊供貨量近億片，銷售額超3億元。

在不斷實(shí)踐中，愛彼愛和針對(duì)新能源動(dòng)力電池特點(diǎn)設(shè)計(jì)了一套立體式防火隔熱解決方案，通過氣凝膠隔熱墊、氣凝膠防火毯、防護(hù)涂料、防火絕緣復(fù)合帶、氣凝膠泡棉等系列產(chǎn)品，可構(gòu)建起電芯、模組、PACK及整車級(jí)別的立體式防火隔熱系統(tǒng)，有效阻隔熱擴(kuò)散，延緩火勢(shì)蔓延，為新能源汽車保駕護(hù)航。

拓展應(yīng)用領(lǐng)域

“盡管已有不少成果得到應(yīng)用，但氣凝膠產(chǎn)品還可以應(yīng)用于更豐富的場(chǎng)景。”在田雷看來(lái)，氣凝膠已經(jīng)到了“飛入尋常百姓家”的時(shí)候。

建筑領(lǐng)域是氣凝膠應(yīng)用的一片廣闊藍(lán)海。作為目前重量最輕、導(dǎo)熱系數(shù)最低的固態(tài)材料，氣凝膠在建筑外墻保溫、降低建筑能耗等方面有著獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。

“當(dāng)保溫做到極致，人們就可以在建筑內(nèi)享有四季皆春的舒適環(huán)境，對(duì)空調(diào)、暖氣的使用會(huì)大幅降低，建筑領(lǐng)域的超低能耗也會(huì)逐步實(shí)現(xiàn)。”愛彼愛和市場(chǎng)總監(jiān)董海兵說(shuō)，要實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，相比傳統(tǒng)保溫材料，氣凝膠相關(guān)產(chǎn)品不僅厚度大幅縮減，可以防火、防潮，而且性能穩(wěn)定，基本無(wú)需更換，即便拆卸后也可重復(fù)使用，避免固廢處理之憂。

“氣凝膠產(chǎn)品走向市場(chǎng)的主要阻礙還是成本偏高。不斷降低生產(chǎn)成本，將其應(yīng)用到更多更普通的生產(chǎn)生活領(lǐng)域，是氣凝膠生產(chǎn)企業(yè)不得不面對(duì)的一場(chǎng)科研‘馬拉松’。”董海兵說(shuō)，愛彼愛和正在努力實(shí)踐，將氣凝膠材料與傳統(tǒng)保溫材料復(fù)合，在降低成本的同時(shí)，保持較高性能。

目前，愛彼愛和的氣凝膠制品已在部分高端建筑、膜結(jié)構(gòu)建筑中應(yīng)用；公司發(fā)起和參與編制的《氣凝膠中空玻璃》建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)已于今年4月1日起實(shí)施。

“我們將以創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)為核心，穩(wěn)健有序拓展新能源、工業(yè)節(jié)能、建筑節(jié)能、吸附過濾、電子通信、船舶、航空等市場(chǎng)，向發(fā)展成為全球化氣凝膠企業(yè)的目標(biāo)持續(xù)努力。”田雷說(shuō)。 （經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào)記者 宋美倩）

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