愛彼愛和新材料有限公司技術(shù)人員在實驗室工作。　　（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)用的一項特性。”愛彼愛和新材料有限公司（以下簡稱“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，去年被工信部評為國家級專精特新“小巨人”企業(yè)。2022年，公司營業(yè)收入達(dá)3.5億多元，研發(fā)投入達(dá)3000多萬元。

瞄準(zhǔn)新賽道

由于氣凝膠生產(chǎn)成本高昂、實現(xiàn)應(yīng)用難度較高，許多企業(yè)都望而卻步，愛彼愛和卻堅定地選擇布局這個新材料領(lǐng)域。“在一次與材料領(lǐng)域?qū)＜医涣鲿r，我充分認(rèn)識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。”愛彼愛和董事長田雷說，這是一種性能比較全面的新型材料，市場空間非常廣闊。

站在新賽道上，只有盡快實現(xiàn)技術(shù)突破，才能占得先機(jī)。技術(shù)團(tuán)隊經(jīng)過深入市場調(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，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。

“每個參數(shù)的變動，一點點誤差的出現(xiàn)，都會導(dǎo)致失敗。”徐向旭說，技術(shù)團(tuán)隊加大研發(fā)投入，與大學(xué)相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜议_展合作，通過不斷試驗、驗證，攻克一個個難題，取得重大技術(shù)突破。

從實驗室到生產(chǎn)線，仍然有很長的路要走。溶膠、凝膠、固化、陳化、干燥……氣凝膠生產(chǎn)的每一個環(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，愛彼愛和一步一個腳印踏實前行。

“最初，國內(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，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。

在河北滄州臨港經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)，長度達(dá)60多公里的工業(yè)蒸汽管廊上有一個特殊的“試驗段”，占管廊總長度的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產(chǎn)生形變。

“我們例行巡查時，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，長時間的高溫?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3萬至5萬噸，節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤近1.5萬噸。”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)過多年市場驗證，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，延長管道使用壽命。”徐向旭說。

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項國家專利。

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)品迭代升級的同時，重點推動氣凝膠防火隔熱產(chǎn)品在電動客車中的應(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，對防止電動車起火、爭取乘客有效逃生時間至關(guān)重要。愛彼愛和敏銳捕捉到這一市場需求，專門研發(fā)了車用氣凝膠防火隔熱產(chǎn)品，將電動客車電池倉與乘員倉進(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，避免新能源動力電池電芯熱失控可能帶來的后果。

“因具備良好的壓縮性能，氣凝膠動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。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。

在不斷實踐中，愛彼愛和針對新能源動力電池特點設(shè)計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及整車級別的立體式防火隔熱系統(tǒng)，有效阻隔熱擴(kuò)散，延緩火勢蔓延，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)用于更豐富的場景。”在田雷看來，氣凝膠已經(jīng)到了“飛入尋常百姓家”的時候。

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。

“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，對空調(diào)、暖氣的使用會大幅降低，建筑領(lǐng)域的超低能耗也會逐步實現(xiàn)。”愛彼愛和市場總監(jiān)董海兵說，要實現(xiàn)這個目標(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)不得不面對的一場科研‘馬拉松’。”董海兵說，愛彼愛和正在努力實踐，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，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日起實施。

“我們將以創(chuàng)新驅(qū)動為核心，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，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。 （經(jīng)濟(jì)日報記者 宋美倩）

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