Der Markt für Aerogele ist in der Vergangenheit stetig gewachsen und wird im Jahr 2022 ein Volumen von knapp 450 Millionen US-Dollar erreichen. Die Entwicklung verlief etwas langsamer, als manche erwarten würden, was größtenteils auf den Wettbewerb mit preiswerteren etablierten Isoliermaterialien zurückzuführen ist. Das Aufkommen von Aerogele als Brandschutzmaterial für Elektrofahrzeugbatterien bietet jedoch eine neue und schnell wachsende Chance für den Aerogele-Markt. Der neueste Marktbericht von IDTechEx, "Aerogels 2024-2034: Technologien, Märkte und Akteure", sagt voraus, dass EV-Batterien bis 2025 mehr als die Hälfte des Aerogel-Marktes ausmachen werden.

 

 

 

Aerogele sind dafür bekannt, dass sie eine hervorragende Wärmedämmung aufweisen (15-20mW/m.K). Dies sind hervorragende Eigenschaften für eine EV-Batterie. Normalerweise werden Batteriezellen über eine Wärmemanagementstrategie wie Wasserkühlplatten und Kühlkanäle gekühlt. In diesem Bereich kann es jedoch von Vorteil sein, die Zellen untereinander thermisch zu isolieren. Dies trägt dazu bei, die Zellen bei Kälte warm zu halten und verhindert die Wärmeübertragung zwischen den Zellen im Falle einer überhitzten Zelle. Aerogele haben außerdem eine sehr geringe Dichte (<0,2 g/cm³ ), was die Energiedichte des Akkus erhöht.

 

 

Eine der Beschränkungen für den Einsatz von Aerogel in Elektrofahrzeugen war die niedrigere maximale Brenntemperatur. Da die Erstausrüster die Sicherheit im Falle eines thermischen Durchgehens gewährleisten wollen, weisen die Aerogel-Hersteller jetzt weitgehend darauf hin, dass ihre Materialien einen Schutz weit über 1000° C bieten.

 

Ein weiteres Problem war die Handhabung dieser Materialien und ihre "staubige" Beschaffenheit. Um dem entgegenzuwirken, bieten mehrere Aerogel-Hersteller ihre EV-Produkte in Form eines gekapselten Beutels an, der eine direkte Integration in die Batterie ermöglicht.

 

Wie bei allen Automobilen waren die Kosten ein Hindernis. Dies kann durch die Tatsache gemildert werden, dass Aerogele mehrere Eigenschaften bieten können. Da EV-Batteriepacks durch eine stärkere Integration zu einer höheren Energiedichte tendieren, rücken multifunktionale Materialien in den Mittelpunkt. Aerogele können thermische Isolierung, elektrische Isolierung, Brandschutz und eine gewisse Kompressionsleistung bieten. Darüber hinaus besteht das Potenzial, die Kosten zu senken, um mit Alternativen konkurrieren zu können, wenn die Herstellung ausgeweitet wird und die Aufträge größere Mengen erreichen.

 

 

Zu den häufig verwendeten Brandschutzmaterialien gehören Keramikmatten, Glimmerplatten und Schaumstoffkapseln. Es gibt eine Vielzahl anderer Materialien, die in diesem Bereich ebenfalls konkurrieren wollen, darunter intumeszierende Materialien und Phasenwechselmaterialien. Jedes dieser Materialien hat seine eigenen Kompromisse in Bezug auf Kerneigenschaften wie Wärmeleitfähigkeit, Dichte, Kompressionsleistung, maximale Schutztemperatur, Nachhaltigkeit und mehr. Auch das spezifische Batteriedesign wirkt sich auf die Wahl aus, z. B. das Zellenformat (Pouch, prismatisch, zylindrisch) und die Packstruktur (Zelle-zu-Pack, Wärmemanagementstrategie usw.). IDTechEx hat diese Faktoren in seinem Bericht "Brandschutzmaterialien für Batterien von Elektrofahrzeugen 2023-2033" bewertet und kommt zu dem Schluss, dass mehrere Optionen weiterhin Chancen bieten werden, wobei keine einzelne Lösung den Markt in den nächsten 10 Jahren vollständig dominieren wird.

 

 

Die ersten Fortschritte auf dem Markt für Elektrofahrzeuge wurden vor allem in China für Elektrobusse erzielt. Jetzt hat der Marktführer Aspen Aerogels mit Sitz in den USA erhebliche Fortschritte gemacht. Sein Umsatz mit dem Material PyroThin EV stieg 2022 auf 55,6 Millionen US-Dollar, das Neunfache des Wertes von 2021. Aspen hat Aufträge von GM für seine Ultium-Plattform und von Toyota erhalten und wird von mehreren anderen Unternehmen zitiert.

 

China verfügt über den größten Teil der gesamten Aerogel-Produktionskapazität. Ein wichtiger Akteur für Elektrofahrzeuge ist IBIH mit seiner ersten Produktion im Jahr 2017; das Unternehmen hat seine Kapazität bis 2023 verdoppelt und weitere Expansionen sind im Gange. IBIH verkauft den Großteil seiner Produkte an führende Hersteller von Elektroauto-Batterien und teilte IDTechEx mit, dass es seinen Umsatz seit 2020 jedes Jahr verdoppelt hat. Auf dem chinesischen Markt gibt es auch viele andere Aerogel-Anbieter, von denen die meisten recht junge Unternehmen sind und sich in unterschiedlichen Stadien der Produktion und des Engagements für Elektrofahrzeuge befinden.

 

 

Der Aerogel-Markt ist stetig gewachsen, aber die Elektrofahrzeuge werden den Markt schnell wachsen lassen. IDTechEx prognostiziert, dass der Gesamtmarkt für Aerogel bis 2034 mehr als 2,6 Milliarden US-Dollar betragen wird, wobei der größte Teil auf Elektrofahrzeugbatterien entfällt. Mehrere andere Materialien werden in diesem Bereich konkurrieren, aber Aerogele werden zu einer Standardoption werden.

 

IDTechEx untersucht die Aerogele-Industrie seit vielen Jahren, wobei technische Experten eine große Anzahl von Primärinterviews und detaillierte Bewertungen dieser Industrie durchgeführt haben. Der neueste Bericht von IDTechEx, "Aerogels 2024-2034: Technologies, Markets and Players", vergleicht Aerogele mit anderen Brandschutzmaterialien für EV-Batteriepacks, zusammen mit den Akteuren, ihren Einnahmen, Kapazitäten und Marktfortschritten. Der Bericht berücksichtigt auch andere Anwendungen wie Öl und Gas, LNG-Pipelines, Elektronik und mehr.

 

Weitere Informationen zu diesem neuen IDTechEx-Bericht, einschließlich Beispielseiten zum Herunterladen, finden Sie unter www.IDTechEx.com/Aerogels.