Los aerogeles tendrán un mercado de 2.600 millones de dólares en 2034

Los aerogeles, que a menudo se suministran como mantas no tejidas para aislamiento de altas temperaturas, han experimentado un crecimiento constante en el mercado históricamente, alcanzando un mercado de poco menos de 450 millones de dólares en 2022, según un nuevo informe de IDTechEx.

El progreso ha sido más lento de lo esperado debido en gran parte a la competencia con materiales de aislamiento tradicionales de menor costo. La aparición de los aerogeles como material de protección contra incendios para baterías de vehículos eléctricos (EV) ofrece una oportunidad nueva y de rápido crecimiento para el mercado de los aerogeles. El informe de IDTechEx, Aerogels 2024-2034: Technologies, Markets and Players, predice que las baterías para vehículos eléctricos representarán más de la mitad del mercado de aerogeles para 2025.

Aislamiento térmicoSe sabe que los aerogeles presentan un excelente aislamiento térmico (15-20 mW/mK), lo que los hace ideales para baterías de vehículos eléctricos.

Normalmente, las celdas de la batería se enfrían mediante estrategias de gestión térmica, como placas de agua fría y canales de refrigerante. Sin embargo, alrededor de estos puede resultar beneficioso aislar térmicamente las celdas entre sí. Esto ayuda a mantener las células calientes en condiciones de frío y evita la transferencia de calor entre las células en caso de sobrecalentamiento. Los aerogeles también tienen una densidad muy baja (<0,2 g/cm3), lo que ayuda a la densidad energética del paquete.

Una de las limitaciones para la adopción del aerogel en los vehículos eléctricos ha sido la temperatura máxima de combustión más baja. Dado que los fabricantes de equipos originales buscan brindar seguridad en un evento de fuga térmica, los fabricantes de aerogel ahora sugieren en gran medida que sus materiales brindarán protección muy por encima de los 1000 °C.

Otra preocupación ha sido la manipulación de estos materiales y su naturaleza "polvorienta". Para combatir esto, varios fabricantes de aerogeles ofrecen sus productos para vehículos eléctricos en forma de bolsas encapsuladas, lo que permite la integración directa en la batería.

Como ocurre con todo lo relacionado con la automoción, el coste ha sido una barrera. Esto puede mitigarse en cierta medida por el hecho de que los aerogeles pueden proporcionar múltiples propiedades. A medida que los paquetes de baterías de vehículos eléctricos tienden a una mayor densidad de energía a través de una mayor integración, los materiales multifuncionales cobran protagonismo. Los aerogeles pueden proporcionar aislamiento térmico, aislamiento eléctrico, protección contra incendios y cierto rendimiento de compresión. Además, a medida que la fabricación aumenta y los pedidos alcanzan mayores volúmenes, existe la posibilidad de reducir los costos para competir aún más con las alternativas.

Competencia Los materiales de protección contra incendios más utilizados incluyen mantas cerámicas, láminas de mica y encapsulación de espuma. Hay muchos otros materiales que también pretenden competir en este espacio, incluidos los materiales intumescentes y los materiales de cambio de fase. Cada uno tiene sus propias compensaciones en términos de propiedades fundamentales como conductividad térmica, densidad, rendimiento de compresión, temperatura máxima de protección, sostenibilidad y más. El diseño específico de la batería también afectará la elección, por ejemplo, el formato de la celda (bolsa, prismática, cilíndrica) y la estructura del paquete (celda a paquete, estrategia de gestión térmica, etc.).

IDTechEx considera que varias opciones seguirán presentando oportunidades, y no se prevé que ninguna solución domine completamente el mercado en los próximos 10 años.

La mayor parte del progreso inicial de los aerogeles en el mercado de vehículos eléctricos se produjo en China para los autobuses eléctricos. Ahora el líder del mercado, Aspen Aerogels, con sede en EE. UU., ha logrado avances significativos. Los ingresos generados por su material PyroThin EV aumentaron a 55,6 millones de dólares en 2022, multiplicando su valor en 2021. Aspen ha recibido pedidos de GM para su plataforma Ultium y para Toyota y varios otros.

China tiene la mayor parte de la capacidad total de fabricación de aerogel. Un actor clave para los vehículos eléctricos es IBIH, que con su primera producción en 2017 duplicó su capacidad para 2023, con más ampliaciones en marcha.

IBIH vende la mayoría de sus productos a los principales fabricantes de baterías para vehículos eléctricos e informó a IDTechEx que ha duplicado sus ingresos cada año desde 2020. El mercado chino también tiene muchos otros actores de aerogel, la mayoría de los cuales son empresas bastante jóvenes y en distintas etapas de producción y de vehículos eléctricos. intervención.

El mercado de aerogeles ha crecido a un ritmo constante, pero los vehículos eléctricos harán que el mercado crezca rápidamente; IDTechEx predice que el mercado total de aerogeles superará los 2.600 millones de dólares para 2034, y la gran mayoría estará ocupada por baterías de vehículos eléctricos. Varios otros materiales competirán en este campo, pero los aerogeles se convertirán en una opción estándar.

Lea el artículo original sobre Innovación en Textiles.