「清冠科技」完成數千萬天使輪融資,氣凝膠氈2025年量產5000立方米| 36氪首發

文 | 田哲

編輯 | 李勤

36氪獲悉,清冠科技近日宣佈完成數千萬元天使輪融資,投資方爲詠歸基金。本輪融資資金,清冠科技將用於示範產線建設和技術研發。

清冠科技成立於2022年,專注於絕熱節能新材料、納米氣凝膠、熱管理新技術研發生產與應用。創始人爲中科院過程工程研究所納米氣凝膠團隊帶頭人馬冠香博士,具備多年氣凝膠材料研發及熱防護技術的應用經驗。

氣凝膠是高效的隔熱材料。由於其具備質量輕、隔熱性強、耐高溫、防火阻燃、隔音降噪等特點,目前已應用於航空航天、工業管道、高溫窯爐、核工業建設、新能源車等多個領域。

馬冠香介紹,氣凝膠隔熱性能是傳統保溫材料的2-5倍,可在-200℃到1200℃環境下使用。氣凝膠之所以高效隔熱,原因在於其從結構上對固相熱傳遞、氣體熱對流、高溫熱輻射三種熱傳導方式有效阻隔:

首先,氣凝膠爲固體納米骨架,熱傳導路徑極長,二氧化硅本身爲熱的不良導體,因此固體熱傳導極低。

由於氣凝膠中孔洞尺寸只有20-50nm,小於常溫下空氣分子平均自由程(70nm),氣體分子被固定在納米孔內,因此對流傳熱極小。

最後,氣凝膠的納米孔結構使材料內部形成了近似無窮多的固/氣界面,相當於在熱輻射的傳播路徑上,設置了無窮多的遮熱板,因此輻射熱傳導極低。三方面共同作用下,幾乎阻斷了所有熱傳遞途徑。

根據Aspen2020年年度報告預測,2025年,中國的氣凝膠市場空間將達到150億人民幣,未來10年全球市場空間合計爲7000億元。

隨着中國新能源汽車滲透率突破50%,新能源汽車對氣凝膠需求明顯增加,包括寧德時代、弗迪電池、大禹電池等知名動力電池廠商已將氣凝膠應用於鋰電池。

馬冠香告訴36氪,常規鋰電池的工作溫度範圍爲-20℃-60℃ ,因外部環境過熱、碰撞、過充等容易導致鋰電池內短路、隔膜刺穿等,進而發生熱失控,引發電動汽車起火、爆炸等事故。而外部溫度過低又會導致電動車的續航里程降低,並有可能對電池產生損害。

爲了保證新能源汽車鋰電池的安全使用,氣凝膠常被製作爲氣凝膠電池隔熱片、氣凝膠防火毯、氣凝膠塗料等,不僅大量應用在鋰電池的模組模塊、電池盒,還被用於鋰電池與座椅之間的隔離板,保護乘客安全。

氣凝膠行業屬於國家戰略性新興產業,處於早期上升階段,不同氣凝膠生產企業的製造工藝存在差異,導致氣凝膠的使用壽命、隔熱效果有所不同。而提升氣凝膠隔熱性,需要其具備較高的納米骨架強度,控制納米孔均勻分佈,孔徑大小保持10-50nm。

“現在適用於規模化生產的氣凝膠多采用超臨界乾燥法,即在一定溫度和壓力下,讓流體達到超臨界流體狀態,消除表面張力作用,避免納米孔結構坍塌。但是目前的乾燥方式中,熔膠、凝膠、老化、改性、乾燥等階段,都存在導致納米孔結構坍塌的因素。”她介紹道。

清冠科技與多位潛在客戶訪談,發現氣凝膠從實驗室到批量生產階段,由於行業成本控制、產線設計、批量化生產仍處於初期階段,自動化連續化智能化程度較低,難以保證氣凝膠工藝技術的穩定性、影響產品的均一性、隔熱性能及良品率。

馬冠香介紹,清冠科技通過精確調控納米孔結構,已經將產品成本大幅度降低,與市售同樣品質的氣凝膠絕熱氈相比,合計約每立方氣凝膠絕熱氈的生產成本可降低10-15%。

此外,清冠科技採用了一體化智能生產線,改進氣凝膠製作工藝,提升自動化程度,從而將氣凝膠生產效率提高20%,節省人力成本。據悉,清冠科技試生產2800小時,氣凝膠良率達到了99.5%。

產品方面,清冠科技研發了核級長輸蒸汽管道專用的氣凝膠絕熱氈,在300-600℃的溫度下具有最低的導熱係數;

針對650-1200℃的高溫環境,清冠科技開發了高溫型氣凝膠絕熱製品,實現800℃下熱導率低於0.04W/(m·k);研發的耐輻照型隔熱氣凝膠複合製品,可用於核工業領域的高溫隔熱。

在空間受限的軍用電池、消費電子等領域,清冠科技開發了突破0.3-0.5mm的超薄氣凝膠隔熱紙/片系列。

爲提高氣凝膠在不同場景下使用便捷性,清冠科技還開發了適於澆築成型的氣凝膠複合膠泥,可廣泛應用於法蘭、閥門、異型曲面等的隔熱保護。

目前,清冠科技已與中核集團、清陶能源、航天科工、首鋼集團等開展合作,提供定製化解決方案。爲了提高產量,清冠科技正在建設20畝的氣凝膠氈生產工廠,年產能爲5000立方米/年,預計2025年初投產。