背温涨 140℃ 封顶：气凝胶卷进防火分隔

轨道车辆与船舶的防火分隔有一套几乎苛刻的判据：迎火面 945℃、烧足 60 分钟，背火面平均温升不得超过 140℃、任一点不得超过 180℃。气凝胶以传统无机纤维三分之一的厚度、一半以下的重量，正在挤进这条被岩棉与陶瓷棉守了几十年的通道。

防火分隔是交通工具里最不显眼、也最不容出错的一层材料。它平时只负责保温与隔音，一旦起火，则要在标准耐火试验里撑满规定时间，并且把火焰面的 945℃ 挡在结构的另一侧。这个判据几十年没变，变的是选材：岩棉、陶瓷棉做得又厚又重，而高铁与船舶舱室的空间早已寸土寸金。气凝胶的纳米孔把导热系数压到 0.02 瓦每米开尔文上下，让它第一次有机会用三分之一的厚度，去回答同一道防火题。

分隔的判据：945℃，60 分钟，两行数字

在船舶与轨道车辆上，防火分隔不靠「烧不着」定义，而靠一组可复现的数字。以国际海上人命安全公约（SOLAS）规定的 A 级分隔为例：分隔须由钢或其他等效材料制成，用认可的不燃材料隔热，标准耐火试验中背火面平均温度较初始温度升高不超过 140℃，且任一测点（含接头）温升不超过 180℃。按耐火时间分为 A-60、A-30、A-15 与 A-0 四档，数字即要求的分钟数。

试验条件同样写死在规则里。A 级分隔按纤维素类火灾曲线加载，炉温 60 分钟内升至 945℃ 并保持；载客超过 36 人的客船，船体、上层建筑及甲板室应以 A-60 级分隔。海洋工程平台适用的 H 级更严：按烃类火灾曲线，炉温 10 分钟内即达 1000℃ 左右并维持约 1100℃，完整性 120 分钟、隔热 60 分钟分别考核，但背火面温升判据与 A 级相同。

轨道车辆：两套标准，一个窄夹层

高铁与地铁的防火要求是另一套语言。欧洲 EN 45545-2 按材料在车上的最终用途划分 R1 至 R28 等类别，再按运行环境与疏散条件把火灾风险分为 HL1、HL2、HL3 三级；穿过长隧道、无侧向逃生通道的深埋地铁段与高速列车适用最严的 HL3。考核「三大件」是热释放、烟密度与毒性——材料不能只做到不燃，还要少烟、低毒、不滴落。

国内对应的是 TB/T 3237《动车组用内装材料阻燃技术条件》，适用于运营速度 200 公里/小时及以上的动车组内装材料，属强制性技术规范。两套体系叠加，意味着这层薄薄的隔热材料要同时满足导热、防火、烟气与重量四项指标，而工程中被真正挤占的就是厚度——中车四方股份公司主任设计师陶林介绍，复兴号动车组的铝合金车体与内装饰墙板、顶板、地板之间填充的是气凝胶复合材料，导热系数 0.018 W/(m·K)，隔热效果较传统材料提升 15% 以上。

减重在这里可以换算成账。行业测算以国内标准动车组为例，一节车体长 20.9 米、宽 3.36 米、高 4.05 米，若在车侧、车顶、底架铺一层气凝胶毡约需 3097 平方米，对应单标准组材料市值约 11.5 万美元。装备侧动作也在跟进：中车唐山机车车辆有限公司 2025 年 11 月申请的复合材料专利（公开号 CN121758829A）以二氧化硅气凝胶复配竹纤维、玻璃纤维与碳纤维，尝试同时解决隔热与力学的兼顾难题。

船舶：A60 模块里的三分之一

船舶场景把「空间」推到极致。船内需在有限空间集成多个复杂系统，人员密集、环境高湿高腐蚀，动力舱管道排布密集，部分高温管道已没有空间保证绝热层厚度。行业资料的实测口径是：用气凝胶绝热毡替换硅酸铝纤维毡，540℃、DN350 管道的保温层可从 250 毫米减薄到 60—70 毫米。

真正与防火等级直接挂钩的是 A60 防火模块。这类模块本身占用舱室空间，而改用气凝胶做隔热材料后，模块厚度仅有传统无机纤维的三分之一、重量减少一半以上，是目前最轻最薄的一类选材。军用场景需求同源——水面舰艇与潜艇舱室内人员与设备更密集，高温管道安装更换难度更大。

认证门槛在材料清单上。船舶用气凝胶产品需通过 MED 与船级社认可及 A-60 耐火等级试验；公开技术资料显示，气凝胶绝热材料导热系数约 0.013—0.021 W/(m·K)，可在 650℃ 长期使用、耐受约 1000℃ 火焰冲击，并已取得 MED B+D 与 A-60 防火等级。产品为双面覆金属箔柔性毡，常规厚度 5、10、15、20 毫米。

需求侧的量级也在被重新估计。行业研究报告显示，2025 年全球船用防火系统（A60 级）市场规模约 12.8 亿美元、较上年增长 7.3%，其中中国市场贡献 3.9 亿美元、占比 30.5%；预计 2026 年全球增至 13.7 亿美元、2030 年突破 19.2 亿美元。报告指出，技术壁垒集中在陶瓷纤维复合板、气凝胶毡与膨胀型防火涂料的研发与认证周期上——2025 年全球 A60 级系统总产能约 22.5 万套，中国本土 7.8 万套、占比 34.7%。

实验室：把温度挡在结构之外

产业的底气来自实验台。《中国造船》2025 年刊出的《船体气凝胶防火结构隔热能力设计方法》基于船体加筋板设计了三类防火结构模型，实测迎火面与背火面温度—时间曲线，再校核气凝胶隔热参数建立数值仿真模型，最后施加标准温升曲线载荷，获取三类结构在 A 级防火等级下的气凝胶厚度与气隙设计参数。

生物基路线也在补齐防火短板。东南大学与南京林业大学团队把海藻酸钠与磷酸化壳聚糖共混冻干，做出密度 0.026 克/立方厘米的气凝胶，UL-94 垂直燃烧拿到最高 V-0 等级，峰值热释放降至 24 千瓦每平方米、总热释放较纯海藻酸钠下降 45%，且不含卤素。这类材料的价值不在替代 A60 结构，而在提供一条无卤、可降解的路线。

卡点：认证周期比配方更慢

把一块材料从实验室搬进船舱或车厢，最耗时间的往往不是研发。船用防火材料的准入门槛是「型式认可＋实船构造验证」：同一配方在 0.5 毫米与 4.5 毫米钢舱壁上要分别做试验，因为板厚不同对应不同的背火面温升；认证周期一拉长，整船材料清单就要重排。行业报告写得很直白——A60 级系统的技术壁垒集中在材料研发与认证周期上，全球前六大厂商合计占 55% 以上。

轨道侧同样是「标准先行、验证随后」。EN 45545-2 与 TB/T 3237 都要求材料按最终用途分别取证，同一块气凝胶毡铺在地板与贴在墙面属于不同 R 类别，试验项目并不通用。这也是产业界通常从「夹层」切入的原因：空调风道、牵引变流器舱、排气管道这类既有防火要求、又有空间约束的位置，最容易先跑通验证闭环。

成本一侧，气凝胶仍贵于岩棉与陶瓷棉，但它的价值集中在全生命周期而非单价。船用场景里更薄的隔热层意味着舱室可用空间上升、结构载荷下降；轨交场景里减重直接转化为运行能耗，且隔热层几乎免维护。报告显示，2025 年全球气凝胶绝热毡市场约 12.8 亿美元，交通运输领域需求同比增幅 32.6%。

结语：防火分隔比的是「还剩多少余量」

把气凝胶放进防火分隔，本质上不是让它去「不燃」——无机材料本来就不燃。它的意义在于把判据里那两行数字变成可设计的东西：迎火面的 945℃ 是给定的，能调整的只有背火面的温升速率，而它取决于厚度、导热系数与热容的组合。当导热系数从 0.04 降到 0.018，同样的温升上限就能用更薄的墙实现，省下的空间与重量再还给营运效率。

接下来的观察点有三。一是国产认证的推进速度，高端型号的船级社型式认可与实船验证案例能否继续累积。二是气凝胶与真空绝热板、陶瓷纤维复合板的组合边界——在 H 级烃类火这类更陡的曲线下，单一材料很可能不够。三是价格能否继续下探，让气凝胶从重点部位扩展到整船整车的常规配置。

防火分隔从来不是一道「能不能挡」的题，而是一道「还剩多少余量」的题——气凝胶改变的，是在同样的时间里，给结构留出更多温度余量。

本文为行业观察类内容，数据引自公开标准、期刊论文与行业研究报告；来源的试验条件与统计口径不同，文中已分别标注，不宜直接横向比较；示意性配图为 AI 生成或依据公开数据绘制。

资料来源

1. 国际海事组织《国际海上人命安全公约》（SOLAS）第 II-2 章与《耐火试验程序规则》（IMO FTP Code）第 3 部分、第 11 部分 A 级分隔须由钢或等效材料制成并以认可的不燃材料隔热，背火面平均温升不超过 140℃、任一点（含接头）不超过 180℃；A-60／A-30／A-15／A-0 分别对应 60／30／15／0 分钟；A 级按纤维素火灾曲线试验，炉温 60 分钟达 945℃；H 级按烃类火灾曲线，10 分钟达 1000℃ 左右并维持约 1100℃，完整性 120 分钟
2. 《浅谈气凝胶在船舶上的应用》，国家新材料测试评价平台复合材料行业中心转载自绝热节能网（2022） 载客超过 36 人的客船，船体、上层建筑及甲板室应以 A-60 级分隔；采用气凝胶绝热毡替换硅酸铝纤维毡，540℃、DN350 管道的保温层从 250 毫米减薄到 60—70 毫米；使用气凝胶做 A60 模块隔热材料时，厚度仅有传统无机纤维材料的 1/3、重量减少 1/2 以上
3. 《动车组「防晒」有妙招（新视点）》，《人民日报》2025 年 9 月 11 日 17 版（人民网转载） 中车四方股份公司高速动车组总体主任设计师陶林介绍，复兴号动车组铝合金车体与内装饰墙板、顶板、地板之间填充气凝胶复合材料，导热系数 0.018 W/(m·K)，隔热效果较传统材料提升 15% 以上；车窗采用中空或真空玻璃强化隔热
4. 《船体气凝胶防火结构隔热能力设计方法》，《中国造船》2025 年第 66 卷第 6 期，107-118 页（万方数据，CSTPCD／北大核心／EI／CSCD） 基于船体加筋板结构设计 3 种防火结构模型，实测迎火面与背火面温度—时间曲线；校核气凝胶隔热参数建立数值仿真模型并验证；模拟 ISO 标准耐火试验、施加标准温升曲线载荷，通过调整气凝胶厚度与气隙参数，获取 3 种结构在 A 级防火等级下的设计参数值；受上海船舶工程重点实验室开放课题（SE202302）与湖北省教育厅科研计划指导性项目（B2023049）资助
5. Li, C., Liu, D., Yu, H. et al. Nanoporous/nanofibrous dual-aerogel ultraflexible ceramic coatings for fire superprotection. Advanced Composites and Hybrid Materials 8, 326 (2025). 哈尔滨工业大学李惠院士、徐翔教授团队 DOI: 10.1007/s42114-025-01416-9；常压干燥纳米孔铝硅酸盐气凝胶（隔热单元）＋静电纺丝纳米纤维气凝胶（柔性单元）构成双气凝胶陶瓷涂层（DAAC）；3 毫米厚涂层耐受 1400℃，1100℃ 火焰冲击下背温约 220℃，1000℃ 下导热系数 103.55 mW/(m·K)，疏水角 154°，剪切粘结强度 13.72 MPa，可承受 90° 弯曲及万次疲劳循环
6. Sodium-alginate aerogel doped with phosphorylated chitosan. Journal of Bioresources and Bioproducts (2025). 东南大学化学化工学院与南京林业大学 DOI: 10.1016/j.jobab.2025.08.004；海藻酸钠与磷酸化壳聚糖共混冻干，密度 0.026 g/cm³、孔隙 98%；UL-94 垂直燃烧 V-0 级（2 秒内自熄、无滴落）；锥形量热峰值热释放降至 24 kW/m²、总热释放较纯海藻酸钠下降 45%、点燃延迟 20 秒；导热系数 0.0347→0.0350 W/(m·K)；极限氧指数 33.7%；甲基三氯硅烷气相处理使水接触角由 30° 升至 125°；不含卤素，可被几丁质酶或褐藻胶裂解酶降解
7. EN 45545-2《铁路车辆防火保护 材料与部件的燃烧特性要求》与 3M 中国《轨交安全「防火墙」：一文读懂烟火毒认证如何守护生命通道》 按材料最终用途划分为 R1-R28（或 R1-R26）类别，按车辆运行环境与疏散条件划分 HL1／HL2／HL3 三个风险等级；HL3 要求烟密度 Ds≤300、毒性指数 CIT≤0.6；热释放以 MARHE 表征，HL3 通常要求小于 60 kW/m²；国内对应 TB/T 3237-2010《动车组用内装材料阻燃技术条件》，适用于运营速度 200 km/h 及以上的动车组内装材料
8. 《全球及中国船用防火系统(A60级)市场研究报告(2026)》，全球环保研究网（GEP Research） 2025 年全球船用防火系统（A60 级）市场规模 12.8 亿美元、同比 +7.3%，中国市场 3.9 亿美元、占比 30.5%；预计 2026 年 13.7 亿美元、2030 年突破 19.2 亿美元，2026—2030 年复合增长率约 7.0%；2025 年全球总产能约 22.5 万套，中国本土产能 7.8 万套、占比 34.7%，高端产品仍依赖进口；技术壁垒集中于陶瓷纤维复合板、气凝胶毡与膨胀型防火涂料等核心材料的研发与认证周期；2025 年行业平均毛利率约 32%；全球前六大厂商合计占 55% 以上份额
9. 《全球气凝胶绝热毡行业趋势深度分析报告(2026 GEPF9Z1B)》，全球环保研究网（GEP Research） 2025 年全球气凝胶绝热毡市场规模 12.8 亿美元，2026 年预计突破 15.5 亿美元，2030 年有望达 38.2 亿美元；2025 年交通运输领域需求同比增幅 32.6%，为各下游中增速最快；气凝胶毡平均售价较 2020 年降低 28.7%
10. 中车唐山机车车辆有限公司「一种复合材料及其制备方法」专利申请，公开号 CN121758829A，申请日期 2025 年 11 月（国家知识产权局信息） 复合材料含二氧化硅气凝胶 30—60 份、竹纤维复合材料 25—40 份、玻璃纤维 7—15 份、碳纤维 7—10 份、树脂基体 5—15 份、无机粘合剂 4—13 份、增韧剂 3—6 份、憎水剂 5—12 份、聚氨酯催化剂 2—5 份；以气凝胶实现隔热、竹纤维提供绿色增强与成本优势，玻璃纤维与碳纤维协同提升力学性能
11. Armacell ArmaGel Rail 柔性气凝胶绝热毡技术数据表与产品手册 双面覆铝箔柔性气凝胶毡，通过 EN 45545-2 最严苛危险等级 HL3（内部 R1、外部 R7、司机室 R17）；标称导热系数 λd≤0.021 W/(m·K)（ASTM C177，θm 24℃）；服务温度上限 110℃；标称密度 190 kg/m³（ASTM C303）；吸水率≤8%（ASTM C1763）；常规厚度 5、10、15、20 毫米，宽 1.5 米；较常规绝热产品厚度减少最多 80%，可实现最多 5 倍空间节省；隔声性能按 ISO 15665 测试
12. Apex Safety 气凝胶绝热材料技术资料（Marine 应用） 气凝胶绝热材料导热系数约 0.013 W/(m·K)，可连续使用至 650℃、耐受 1000℃ 火焰暴露，结构完整性在长期高温下保持；通过 MED B+D 认证与 A-60 防火等级，用于 A-60 舱壁与甲板保护；3—20 毫米厚度，宽 1.5 米；较常规矿物棉隔热性能 2—5 倍