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气凝胶：能改变世界的多功能材料******

　　展览会上展出的具有纳米多孔结构的新型材料气凝胶服装

中新社 任海霞摄

　　【走近超材料①】

　　编者按超材料具有常规材料不具备的超常物理性质，是国际上重点关注的战略前沿领域。我国也高度重视超材料技术的发展，国家自然科学基金、新材料重大专项等都对超材料研究予以立项支持。近年来，越来越多的科研人员对超材料产生兴趣，使超材料的设计开发进入了一个崭新的天地。据此，本版推出“走近超材料”系列报道，展示超材料技术创新发展与产业化应用情况。

　　气凝胶具有高比表面积、高空隙率等特殊的微观结构特点，化学性能稳定、导热系数低、耐高温、使用温度范围广、寿命长。近年来，中国、美国、欧洲等国家和地区的研究人员通过改进气凝胶制备工艺，开发出生物质基气凝胶等多种新型气凝胶。

　　气凝胶是一种超材料，它非常轻，即使把一块气凝胶放在花蕊上也不会将其压弯。目前，各种各样的气凝胶被开发出来，它们或柔软或坚硬，或导电或绝缘，应用领域广泛。1月10日，中铁一局集团有限公司表示，河南省新乡蒸汽管网项目全面通过验收。蒸汽管网对防腐、保温要求极高，其管道选用了高温离心玻璃棉及纳米气凝胶复合保温材料。项目技术负责人汪惺说，纳米气凝胶隔热效果是传统隔热材料的2—5倍，可极大提高施工质量和施工效率，降低施工成本。

　　作为目前已知导热系数最低、密度最小的固体材料，气凝胶可谓是材料领域的“隔热王者”，并已在航天、石化等领域应用。比如“天问一号”探测器发动机与火星车表面、“长征五号”遥四运载火箭发动机高温燃气系统隔热、嫦娥四号探测器热电池防护等都应用了气凝胶。在我国提出“双碳”目标后，随着技术的不断创新，气凝胶的应用场景也在进一步扩大。

　　具有耐高温、高弹性、强吸附等特性

　　气凝胶是一种纳米级的多孔固态新型材料，所有孔的体积合起来占整个气凝胶体积的绝大多数，甚至可以达到99％以上，具有高比表面积、高空隙率、纳米级孔洞、低密度等特殊的微观结构特点，化学性能稳定、导热系数低、耐高温、高弹性、强吸附、防水效果好、使用温度范围广、寿命长。

　　“可以把气凝胶理解成多孔海绵的一个纳米版。”气凝胶领域技术专家王贝尔说，其孔径在20纳米至50纳米之间。而空气分子大小约为70纳米，大于气凝胶孔隙的直径，因此空气在气凝胶上流动效率极低，加上气凝胶本身比热容很高，热辐射传递能降到最低，因而具有很好的隔热性能。

　　气凝胶主要分为无机气凝胶、有机气凝胶和有机—无机杂化气凝胶三类。其中，无机气凝胶是以无机物为主体，包括单质气凝胶、氧化物气凝胶和硫化物气凝胶等。有机气凝胶则是以有机物为主体，主要包括酚醛气凝胶、纤维素气凝胶、聚酰亚胺气凝胶、壳聚糖气凝胶以及壳聚糖—纤维素气凝胶等。有机—无机杂化气凝胶可利用有机物和无机物各自优势，实现气凝胶特殊的功能化。

　　《科学》杂志2021年将气凝胶列为十大热门科学技术之一，并称其为“可以改变世界的多功能新材料”。王贝尔说，气凝胶是《科学》杂志评选出的十大新材料中，唯一一个已大规模落地于实际商业场景的材料。

　　气凝胶的制备工艺主要分为两步，即通过溶胶—凝胶过程制备凝胶，再利用一定的干燥方法将凝胶内的液态物质替换为气态，从而制得气凝胶。

　　有数据显示，在气凝胶行业的成本结构中，制造成本约占45%。苏州锦富技术股份有限公司董事长助理郑松说，降低气凝胶成本是行业正在努力的一个方向，目前主要路径之一是自动化产线的落地，而成本降低将会打开更多的应用场景。

　　生物质基气凝胶成研究热点

　　据中国石油管道科技研究中心评估，以350摄氏度蒸汽管道的保温应用为例，相比于传统保温材料，气凝胶的保温层厚度可减少2/3，节约能耗40%以上，每公里管道每年可减少二氧化碳排放125吨。

　　数据显示，2021年油气领域对气凝胶的需求占总需求量的56%，另有18%用于工业隔热、9%用于建筑建造、8%用于交通运输。国家新材料产业发展战略咨询委员会在《2022气凝胶行业研究报告》中指出，在新能源汽车蓄电池芯模组中采用气凝胶阻燃材料，可将电池包高温耐受能力提高至800摄氏度以上。随着新能源汽车产业等的发展，气凝胶在新能源汽车及储能行业应用场景广泛，需求量有望持续提升。

　　气凝胶发展迅速。国务院发展研究中心国际技术经济研究所分析员李维科说，近年来，中国、美国、欧洲等国家和地区的研究人员通过改进气凝胶制备工艺，开发出生物质基气凝胶、石墨烯气凝胶、聚合物气凝胶等多种新型气凝胶。值得一提的是，生物质原料来源广泛、成本低廉、碳源丰富，利用生物质原料制备环保型多孔碳纤维气凝胶是一种经济、可持续的生产方式，因此目前生物质基气凝胶也成为研究的热点。

　　比如中国科学技术大学俞书宏院士团队研发出超弹性纤维素气凝胶，该纤维素气凝胶从室温到零下196摄氏度，都表现出不随温度变化的超弹性、优异的抗疲劳性等，在恶劣环境中具有巨大的隔热潜力。且制备中所使用的材料均为生物质原料，有望解决能源密集型技术和石化材料造成的环境污染问题，是传统不可再生气凝胶的理想替代品。

　　中国林业科学研究院木材工业研究所卢芸研究员团队以木材为基质，将无机、有机气凝胶与木材骨架基体复合，首创了第三代木质纤维素气凝胶。通过对木材及生物质废弃物纤维素的调控，将纤维素比表面积提高了7个数量级，对油污吸附能力高达自身质量的75—300倍，体积用量缩减50%—75%，可降解、可再生。

　　气凝胶发展驶入“快车道”

　　气凝胶的发展得到国家政策的持续支持。2014年和2015年，国家发改委连续两年将气凝胶列入《国家重点节能低碳技术推广目录》，开始对气凝胶进行初步推广应用；2018年6月气凝胶被列入建材新兴产业；同年9月，第一个气凝胶方面的国家标准《纳米孔气凝胶复合绝热制品》发布；2020年，《气凝胶保温隔热涂料系统技术标准》启用；2021年，《中共中央、国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》提出，推动气凝胶等新型材料研发应用。

　　随着气凝胶应用技术不断成熟，气凝胶发展进入“快车道”。不过，李维科说，目前气凝胶研究仍存在一些问题，比如气凝胶在高温条件下热导率增长较快，与纤维等增强基体材料的黏结性较差；生产过程中会用到许多有机溶剂，容易造成环境污染；气凝胶难以回收利用，不利于可持续发展等。

　　此外，气凝胶生产成本高昂，产品价格昂贵。《2022气凝胶行业研究报告》指出，气凝胶的生产成本主要集中在原材料硅源、设备折旧及能耗方面。有效降低成本既依赖于制备工艺的突破，也需要通过低成本原材料的大规模产业化来实现。

　　气凝胶是罕见的可以同时满足防火、防水、隔热、隔音等多种需求的材料。李维科说，气凝胶的发展和应用仍然处于不断探索的过程，未来的研究方向主要集中在开发纤维素气凝胶、石墨烯气凝胶、钙钛矿结构气凝胶、非金属单质气凝胶等新型气凝胶上。（记者 李 禾）

特斯拉降价，小鹏跟了******

　　特斯拉自砍“一刀”挑起价格战后，外界将目光对准“蔚小理”。理想明确“不跟”，蔚来按兵不动，此前被销量逼到墙角的小鹏“跟了”。1月17日，小鹏汽车启动新年新价格体系，下调旗下G3i、P5和P7三款车型售价，最大降幅达3.6万元。由于“国补”退出、原材料价格上涨，今年初不少车企选择涨价。尽管特斯拉大幅降价，但多数车企选择观望。业内人士认为，硬刚特斯拉的同时，小鹏汽车正处架构调整期，此前低迷的销量也刚站回万辆线以上，此时需要一张降价牌稳定销量表现。

　　特斯拉的降价牌局，理想汽车扣牌“不跟”，小鹏加码跟进。

　　小鹏汽车发布公告称，1月17日14：00起，启动G3i、P5、P7的新年新价格体系。具体来看，小鹏G3i售价调整为14.89万-17.69万元，P5售价调整为15.69万-20.29万元，P7售价调整为20.99万-24.99万元。北京商报记者对比调整前后的价格发现，小鹏G3i、P5、P7三款车的售价整体降幅为2万-3.6万元。

　　据了解，特斯拉降价后，小鹏汽车成为继AITO问界第二家跟降的车企。首创证券研报称，特斯拉Model 3降价后价格区间为23万-33万元，预计将与原本处于该价位的比亚迪海豹、零跑C01和小鹏P7等车型直接竞争；Model Y降价后价格区间为26万-36万元，预计将加剧与蔚来ET5、极氪001、比亚迪唐EV、问界M5等车型的竞争。

　　事实上，特斯拉降价对市场的刺激效果立竿见影。有消息称，特斯拉降价3天内便收获3万张订单。“特斯拉降价后订单暴增，对部分车企同价位车型造成一定压力。”中国汽车流通协会专家委员会成员颜景辉表示，部分车企为保住市场份额会选择跟进。面对特斯拉掀起的价格战，本次小鹏汽车降价前，AITO问界已率先官降。其中，问界M5 EV售价下调2.88万-3万元，起售价为25.98万元，问界M7下调3万元，起售价降至28.98万元。

　　值得关注的是，特斯拉官降后曾引发老车主不满，因此AITO问界和小鹏汽车调价时均对老车主进行回馈。“调价公告发布前一年内订购G3i、P5、P7的首任车主，我们将同步予以新春回馈。”小鹏汽车相关人士表示。北京商报记者了解到，新春回馈包括整车质保延长至10年/20万公里(首任车主置换本品新车时，可再次享受同等质保)以及赠送四年基础保养。然而，该回馈依然引发热议。一部分网友认为：“相比特斯拉，小鹏汽车还是记得之前买车的用户，至少还有一点点补偿。”但另一部分网友却不买账：“这点补偿根本没有诚意，之前就已经购买终身质保的怎么办？不如送点积分或者免费充电。”

　　事实上，此次小鹏汽车选择硬刚特斯拉，外界认为与其近期的销量下滑不无关系。

　　去年，小鹏汽车过得并不如意，不仅经历最低月销不足6000辆的低谷，造车新势力销冠位置也易主哪吒汽车。此外，小鹏汽车推出的第四款车型——G9，发布后遭遇车型配置混乱、售价不合理等风波，随后小鹏汽车对其进行产品配置组合重构，调整之后叠加增加各类权益。

　　遭遇销量“滑铁卢”，小鹏汽车开启调整模式。此前，有消息称，小鹏汽车董事长兼CEO何小鹏曾连续多天主持公司管理层会议，并宣布全面组织架构调整。同时，何小鹏公开表示：“我本人将更多聚焦于小鹏汽车的战略、产品规划和研发，推动组织的变革和升级，并大幅减少个人在生态企业的直接参与度。小鹏汽车联合创始人、总裁夏珩也将辞去董事会的执行董事职务，工作精力更加聚焦于产品。”

　　不仅如此，小鹏汽车近日接连传出高管加盟——前长城汽车总裁王凤英、前吉利系高管易寒或将加入小鹏汽车。小鹏汽车方面表示，自去年下半年启动全面组织调整，目前已初见成效。

　　值得一提的是，经历去年10月和11月两个交付低迷期，去年12月小鹏汽车的交付量初见起色，重新回到1万辆以上的水平。“面对产品问题、交付量下滑，小鹏汽车正试图重新对企业全面梳理，包括引入传统车企有经验的管理人士等，就是为了解决眼下的难题。”业内人士认为，一方面向内动刀，另一方面稳定市场销量，虽然蔚来汽车和理想汽车均未调价，但对小鹏汽车来说，此时打出降价牌就是为保住市场份额，平稳度过调整期。

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）