آئروژل‌ها که اغلب به عنوان عایق‌های حرارتی عرضه می‌شوند، طی سال‌های اخیر رشد بازار ثابتی را تجربه کرده‌اند و در سال ۲۰۲۲ به بازاری کمتر از ۴۵۰ میلیون دلار رسیده‌اند. پیشرفت آهسته‌تر از حد انتظار بوده است که عمدتاً به دلیل رقابت با مواد عایق ارزان قیمت فعلی بوده است. ظهور آئروژل‌ها به‌عنوان ماده‌ای برای محافظت در برابر آتش برای باتری‌های وسایل نقلیه الکتریکی (EV) یک فرصت جدید و به سرعت در حال رشد برای بازار ایروژل فراهم می‌کند. پیش بینی می‌شود که باتری‌های EV تا سال ۲۰۲۵ بیش از نیمی از بازار آئروژل را به خود اختصاص خواهند داد.
خودروهای برقی باعث رشد بازار آئروژل‌ها خواهند شد؟
آئروژل‌ها، خاصیت عایق حرارتی عالی از خود نشان می‌دهند که آنها را برای باتری‌های EV ایده آل می‌کند. به طور معمول، سلول‌های باتری از طریق راهبردهای مدیریت حرارتی مانند صفحات آب سرد و کانال‌های خنک‌کننده، خنک می‌شوند. با این حال، در اطراف آنها، عایق‌بندی حرارتی سلول‌ها از یکدیگر می‌تواند مفید باشد. این کار به گرم نگه داشتن سلول‌ها در شرایط سرد کمک می‌کند و از انتقال حرارت بین سلول‌ها در صورت گرم شدن بیش از حد سلول جلوگیری می‌کند. آئروژل‌ها همچنین دارای چگالی بسیار کم هستند.
یکی از محدودیت‌های پذیرش آئروژل در خودروهای الکتریکی پایین‌تر بودن حداکثر دمای سوختن است. با توجه به اینکه شرکت‌ها به دنبال ایجاد ایمنی هستند، تولید کنندگان آئروژل اکنون عمدتاً پیشنهاد می‌کنند که مواد آنها محافظت بسیار بالاتر از ۱۰۰۰ درجه سانتی‌گراد را ارائه دهند.
نگرانی دیگر رسیدگی به ماهیت غبارگونه آنها است. به منظور حل این مسئله، چندین تولیدکننده آئروژل محصولات خود را به شکل کپسوله شده ارائه می‌دهند که امکان ادغام مستقیم آنها با باتری را فراهم کنند.
مانند هر محصولی، هزینه نیز یک مانع در مسیر تجاری‌سازی بوده است. این مسئله را می‌توان با این واقعیت که آئروژل‌ها می‌توانند خواص متعددی ارائه دهند تا حدودی کاهش داد. از آنجایی که بسته‌های باتری EV از طریق یکپارچگی بیشتر به سمت چگالی انرژی بالاتر تمایل دارند، مواد چند منظوره برای ساخت آنها بسیار مفید هستند. آئروژل‌ها می‌توانند عایق حرارتی، عایق الکتریکی، حفاظت در برابر آتش و برخی عملکرد فشرده‌سازی را ارائه دهند. علاوه بر این، با افزایش مقیاس تولید و رسیدن سفارشات به حجم بالاتر، پتانسیل کاهش هزینه برای رقابت بیشتر با جایگزین‌ها وجود دارد.
رقبای اصلی برای آئروژل در صنعت، مواد متداول حفاظت در برابر آتش شامل پتوهای سرامیکی، ورق‌های میکا و کپسولاسیون فوم‌ها هستند. انبوهی از مواد دیگر نیز وجود دارد که قصد رقابت در این فضا را دارند، از جمله مواد تشدیدکننده و مواد تغییر فاز دهنده که هرکدام از نظر ویژگی‌هایی مانند هدایت حرارتی، چگالی، عملکرد فشرده‌سازی، حداکثر دمای حفاظت، پایداری و موارد دیگر، مصائب خاص خود را دارند. طراحی خاص باتری نیز بر انتخاب تأثیر می‌گذارد، به‌عنوان مثال، قالب سلول (کیسه، منشوری، استوانه‌ای) و ساختار بسته، روی انتخاب نوع ماده تاثیر به سزایی دارد.
بیشتر پیشرفت‌های اولیه آئروژل در بازار خودروهای برقی در داخل چین برای اتوبوس‌های برقی بود. رهبر بازار، یعنی شرکت Aspen Aerogels، مستقر در آمریکا، پیشرفت قابل توجهی داشته است. درآمد حاصل از مواد PyroThin EV آن به ۵۵٫۶ میلیون دلار در سال ۲۰۲۲ افزایش یافته است. این شرکت برای برخی پلتفرم‌های خود از تویوتا و جنرال موتورز سفارش‌هایی دریافت کرده است.
چین بیشترین ظرفیت تولید آئروژل جهان را در اختیار دارد. یکی از بازیگران کلیدی خودروهای برقی IBIH است که اولین تولید خود را در سال ۲۰۱۷ انجام داده و ظرفیت خود را تا سال ۲۰۲۳ دوبرابر کرده و توسعه‌های بیشتری در حال انجام است.
طی سال‌های گذشته بازار آئروژل با سرعت ثابتی رشد کرده است، اما خودروهای برقی باعث رشد سریع بازار خواهند شد و کل بازار آئروژل تا سال ۲۰۳۴ از ۲٫۶ میلیارد دلار فراتر خواهد رفت که باتری‌های برقی بیشترین سهم بازار را خواهند داشت.
