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）

农夫山泉宣布涨价！其他品牌会跟进吗？******

　　中新经纬2月2日电 (闫淑鑫 实习生 赵薇)近日，一则涨价通知，让农夫山泉成为了外界关注的对象。

　　根据通知，农夫山泉上调了杭州市部分规格桶装水售价，涨幅10%。此前，农夫山泉也曾在上海地区对桶装水进行提价。

　　农夫山泉此次涨价会波及到其他城市吗？瓶装水也会加入其中吗？

　　涨幅10%，其他城市会加入吗？

　　中新经纬注意到，最开始在业界流传的是一张农夫山泉《杭州区域19升水调价通知》，《通知》显示，因物价、原材料、人工及运费等成本不断上涨，2月1日起，杭州市19升桶装水价格调整为22元/桶。据悉，此前，杭州市19升农夫山泉桶装水的售价为20元/桶。

　　2日，农夫山泉客服向中新经纬证实了上述通知内容。该客服称，“其他规格的暂时没有通知。目前只有杭州地区(涨价)，其他地区暂时不清楚。”

　　值得一提的是，2022年，农夫山泉也曾对上海地区19升桶装水的售价进行上调，由26元/桶调整到28元/桶，原因也是“原材料、人力、运输等运营成本的影响”。

　　未来是否会有更多城市对桶装水进行提价？瓶装水是否也会加入涨价行列？2日，针对这些问题中新经纬向农夫山泉方面求证，相关工作人员称公司对相关问题暂时没有回复。

　　据媒体报道，在2022年3月的一场分析师业绩会上，农夫山泉执行董事周震华曾直言，成本压力已经“超过企业单方面可以去消化的水平”，农夫山泉的首选是通过提升经营效率消化成本，而由于市场及成本端变动大，竞品也有调价动作，农夫山泉也在持续观望。

　　成本高企，提价会是最优解吗？

　　农夫山泉的确面临较大的成本压力。

　　数据显示，2022年上半年，农夫山泉毛利率由上年同期的60.9%下降至59.3%，原因则是国际原油价格变动导致集团PET采购成本提高。

　　据悉，PET是农夫山泉生产产品包装最主要的原材料。招股书数据显示，2019年，农夫山泉PET成本为33.82亿元，占销售成本总额的31.6%，同期纸箱、标签、收缩膜等包装材料成本占比31.5%。算下来，这两项成本就占到了农夫山泉销售成本的63.1%。

　　农夫山泉曾在2022年半年报中介绍，国际油价2022年上半年呈现快速上升、高位宽幅震荡走势，PET是原油的下游产品，原油价格的上升和不确定性给公司生产成本控制带来了压力。

　　在成本压力下，农夫山泉2022年上半年的业绩增速大幅放缓。数据显示，2022年上半年，农夫山泉实现总收入约165.99亿元，同比增长9.4%；母公司拥有人应占溢利46.08亿元，同比增长14.8%。而2021年上半年，农夫山泉总收入及母公司拥有人应占溢利分别同比增长31.4%、40.1%。

　　其中，农夫山泉主要收入来源——包装饮用水业务，受到了重创，收入增幅降为个位数。半年报显示，2022年上半年，农夫山泉包装饮用水产品实现收入93.49亿元，同比增长4.8%，占总收入的56.3%。而上年同期，包装饮用水产品收入同比增长25.6%。

　　农夫山泉曾解释称，2022年一季度包装饮用水销售整体向好，二季度则受到了疫情的冲击。

　　广东省食品安全保障促进会副会长、食品产业分析师朱丹蓬向中新经纬表示，涨价对于农夫山泉来说是一把“双刃剑”。“表面来说可能会提升农夫山泉的利润。农夫山泉保利润，并不是说它不赚钱了，而是它想在资本市场上得到更多投资者的青睐。但涨价之后，如果其他品牌没有跟进的话，它的市场份额或将受到影响。但如果说整个行业真的是成本非常高，大家集体涨价，那可能又不一样。”

　　据英敏特数据，2022年，国内瓶装水市场按销售额估算的市场份额前三名分别是农夫山泉(25.7%)、华润(旗下品牌怡宝，17%)和景田(旗下品牌百岁山，9.7%)。

　　至于其他品牌是否跟涨，朱丹蓬表示，中国饮用水竞争已经进入了非常内卷的周期，从水种来说，农夫山泉不具备优势；从品牌效应到规模效应，农夫山泉有优势但不是碾压式的优势，其他品牌应该不会跟进涨价。

　　(文中观点仅供参考，不构成投资建议，投资有风险，入市需谨慎。)