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1、功能性专用活性炭行业产销需求与投资预测一、 多孔碳应用前景广阔多孔碳是指具有不同尺寸孔结构的碳材料。多孔碳是一种新型多孔材料，具有孔结构可调、易功能化、比表面积大、导电性优、稳定性好等特点。多孔碳特点突出，在造纸、陶瓷、骨修复、污水处理、能量储存、药物缓释、电化学、分子吸附等领域具有广阔应用前景。多孔碳孔径大小可变，根据孔径不同，多孔碳可分为微孔碳、中孔碳以及大孔碳三种，在类型上，多孔碳又分为活性炭、碳分子筛、活性炭纤维、多孔纳米碳、分级多孔碳等品种。多孔碳制备方法较多，包括模板法、激光烧蚀法、活化法、凝胶结晶法、盐析法、共沉淀法、乳状液膜法等。多孔碳类型较多，在消费升级下，具有绿色、高效、安
2、全、环保等特点的高端多孔碳发展空间更大。由于应用领域广泛，近年来，多孔碳市场销量保持增长趋势，2021年，全球多孔碳市场销量达到200万吨以上，同比增长30%，市场规模约为424亿美元，预计2026年，全球多孔碳市场规模将达到556亿美元。早期全球多孔碳产能主要集中在发达国家，如荷兰、美国、日本等地区，后随着环保监管日益严格、人工成本上涨，多孔碳产能逐渐向东南亚、印度、中国等地区转移。目前我国已成为多孔碳生产大国，产能占比超过四成，其中活性炭生产规模和出口规模位居全球首位。在全球多孔碳市场上，日本可乐丽、美国卡博特、大阪燃气化学等海外企业具有先发、技术优势，占据高端市场主要份额。我国虽是多孔碳
3、生产大国，但企业规模普遍较小、生产设备自动化水平低、生产工艺较为落后，行业在技术、创新能力、产品质量等方面与发达国家相比仍存在较大差距。目前，国内多孔碳生产企业有神华宁夏煤业、山西新华化工、福建鑫森炭业、江苏竹溪活性炭等。多孔碳种类多、特点突出，应用领域广泛，在消费升级背景下，多孔碳市场发展前景较好。多孔碳是国内外研究热点，国外企业起步早、技术先进，占据高端市场主要份额，我国是多孔碳生产大国，但企业规模普遍较小、产品性能较低，未来我国多孔碳产业结构仍需优化，环保、绿色、高效将成为其重要升级方向。二、 碳材料行业市场需求现状2019年我国碳碳材料市场需求量2967万吨，2020年3458万吨，增
4、速1654%，2021年需求量超4000万吨，增速1766%。碳碳复合材料是一种以碳作为基础材料、碳纤维增强的复合材料，具有高壁模量、高比强度、高耐温性、高传热性等优点，不仅可以最为功能材料使用，同时也可以作为结构材料来对负荷进行承载，可以在高温环境下使用，应用前景十分广阔。未来随着碳碳复合材料应用领域的不断拓展和延伸，其需求量将不断增加，预计至2027年，中国的碳基复合材料产量将超过8000吨。三、 中国碳材料行业发展现状分析碳碳材料（碳/碳复合材料）具有高密度、高轻度、高导热、低膨胀、摩擦性及抗热冲击性及尺寸稳定较好等这种新型碳/碳复合材料，理论温度高达2600，是现如今高温超1650以上
5、少数备选高温材料。碳/碳复合材料行业是国家重点扶持，优先发展的行业之一。政府主管部门先后出台了一系列政策对行业的发展予以支持，要求积极开发新型超大规格、特殊结构材料的一体化制备工艺，推进高性能复合材料生产制备低成本化、产品品种多样化和装备设计自主化。四、 多孔碳行业市场规模多孔碳是近年来发展迅速的一类重要的多孔材料。它们具有孔结构可调、物理化学稳定性好、比表面积可变、易功能化等优点。多孔碳材料在不同的科学技术领域有着广泛的应用。在现代，多孔碳有不同的品种，包括活性炭、碳分子筛、软、硬模板介孔碳、活性炭纤维或多孔纳米碳。到目前为止，在所有类型的纳米多孔材料中，多孔碳在科学、技术和工业领域的不同部
6、门的应用最大。多孔碳代表活性炭优越的应用特性及生产利用的经济性，使其成为众多产业门类中难以替代的产品。活性炭主要应用领域涵盖了食品饮料、化工、冶金、轻纺、水处理、医药等众多产业门类，近年来随着环保节能成为经济社会发展的核心理念，活性炭在水处理、大气污染防治等领域的应用价值也日益凸显。此外，随着新材料技术、医药科学等领域的技术进展，活性炭在能源储存、天然气回收、血液净化等方面应用逐步拓展，将为行业的前景注入新的活力。活性炭产业的发展大致经历了导入期（1900初-1950s）、成长期（1950s-1990s）、成熟期（1990s至今）三大阶段。欧美发达国家主导了产业发展的前两个阶段，大致在上世纪9
7、0年代，随着全球产业转移的进一步扩展，以中国为代表的发展中国家活性炭产业发展突飞猛进，成为活性炭行业的新增长极。美国、荷兰、日本是活性炭传统生产大国，随着中国活性炭产业的快速发展，当前已成为世界上最大活性炭生产国和出口国。当前全球活性炭的主要产能已经由发达国家转移到以发展中国家，特别是中国和东南亚国家。上世纪90年代由于欧美发达国家的环境监管愈发严厉、人工成本的攀升、活性炭生产赖以持续的资源匮乏，活性炭传统生产大国美国、日本、荷兰等国家纷纷将能耗较高、附加值较低的中低端活性炭产能向发展中国家转移，特别是煤炭资源丰富的中国及林业资源丰富的东南亚。与此同时，发达国家国内的活性炭需求仍在稳步增加，因
8、此仍然是全球活性炭的主要需求方。国内的活性炭目前以低端产品为主，产品专用性差，与国际巨头的差距较大。新技术新产品的开发是企业生存的基础，必须重视。在技术研究上可以采取两条腿走路的方针，一方面依托高校和科研院所的科技力量，瞄准国际上的前沿产品和高技术产品为开发目标；另一方面建立自己的研发中心，以技术难度不高的产品为开发对象。建立自己研发中心的最大好处是可以在高校等单位实验室小规模研究的基础上进行中试放大，为工业生产提供可靠的工艺参数，可以尽快将技术转化为生产力。另外，由于高校和科研院所受财力、人力、物力的限制，新产品的研制周期一般较长。如果在研发时间紧迫时，可以利用研发中心的人力优势，可以大大缩
9、短研发周期。建议聘用高校科技人员作为研发中心的客座研究员，定期来中心进行指导和学术交流。从我国多孔碳材料行业的发展历程来看，虽然我国多孔碳工业逐步发展成为全球最大生产国，但是与发达国家相比，我国的多孔碳工业仍然存在很大差距，主要表现在生产技术和产品质量方面。我国大多数生产企业规模小、生产工艺较为落后、生产设备自动化程度低、不利于大规模、连续化生产，造成较大的资源浪费和环境污染。我国多孔碳产品整体品质较低且专用性差，产品销售无序竞争严重，众多小企业为了生存相互之间恶性竞争，造成整个行业利润率下降，既影响了国内多孔碳制造业的发展和市场的培育，也影响了我国多孔碳企业的整体竞争力。随着我国经济发展，人
10、们对生存环境认识水平不断提高和国家政策的导向作用，环境治理工程越来越得到广泛重视。目前我国正在逐步完善各类污染物的排放标准，但治理工程设备和设施的规范还没有跟上。近年来，国家高度重视环保问题，许多区域环保已经被提上最为重要发展位置。安全、高效、方便、简介、快速的多孔碳是目前环保行业所热捧的对象。根据QYR调查，2021年全球多孔碳销量市场，中国占据了2671%的市场份额，北美占据了1884%的市场份额，欧洲占据1961%的市场份额。预计2028年在中国市场需求的推动下，中国将占据全球约3095%的市场份额。全球多孔碳的销量从2017年的18054万吨增加到2021年的20542万吨，复合年增长
11、率为328%。2021年全球多孔碳市场规模达到了4112亿美元，预计2028年将达到61亿美元，年复合增长率（CAGR）为488%。五、 多孔炭行业发展沿革传统多孔炭产业主要以活性炭为主，活性炭于二十世纪初起步于欧洲，长期以来欧美国家主导了活性炭产业的发展。从全球活性炭供应结构来看，欧、美、日本等发达国家和地区厂商供应的主要为高端活性炭产品；中国大部分厂商供应的活性炭主要为中低端活性炭产品，专用性差，产品单位附加值、人才、技术、企业规模等方面仍与发达国家存在较大差距。从20世纪90年代起，活性炭产业逐渐从欧美发达国家向发展中国家转移，特别是煤炭资源丰富的中国及林业资源丰富的东南亚，以中国为代表
12、的发展中国家活性炭产业突飞猛进，成为活性炭产业新的增长极。经过近30年的发展，中国已经成为世界上最大的活性炭生产国和出口国。国内活性炭行业处于成长期，行业整体竞争较激烈。2010年以来，受宏观环境影响，我国生物质活性炭行业面临需求下滑和成本高企的压力，大批小厂家停产；生物质活性炭行业经历了自2012年来的大规模强制洗牌后，随着供给侧结构性改革的有序推进，市场环境逐步转暖；2017年以来，国家环保政策日趋严格，活性炭行业一批不符合环保要求的中小型工厂被淘汰整合，加快了产业资源向技术水平先进的活性炭企业集中，国内活性炭行业迎来向高质量发展的新阶段。近年来，随着新能源、新材料、节能环保等战略新兴领域
13、的快速发展，新型多孔炭材料的应用得到了极大丰富和发展，尤其是炭分子筛、活性炭纤维、多孔纳米碳、碳电极材料、多孔石墨烯、多孔炭黑逐渐成为下游诸多细分领域中不可或缺的功能性新型材料。六、 多孔炭行业产业链情况多孔炭的原材料主要包括林产三剩物、果壳、生物提取物、煤、树脂等含炭材料，另外，多孔炭生产过程中各类专用设备也不可或缺；而多孔炭行业的下游则包括VOCs治理、油气回收、饮用水处理、污水处理、化工、医药、食品、饮料、电极材料、环保设备等多个行业。由于多孔炭原材料供给的经济半径较短，我国多孔炭生产企业主要围绕原料丰富的地域选址设厂，因此产业布局相对比较集中，生产企业的区域特征明显。针对当今石油资源短
14、缺，能源严重依赖进口、白色污染严重的现状，合理开发和利用可循环利用的生物质及其废弃物等天然资源具有良好的经济、社会和生态效益，乃至可以催生一个新的生物质材料产业。在生物质多孔炭方面，国内生物质多孔炭生产企业主要位于福建、江西、浙江和江苏等有丰富森林资源的省份，其中福建、江西和浙江三省的产量占全国生物质多孔炭总产量的比重超过了85%；而在煤质多孔炭方面，国内煤质多孔炭生产企业主要位于山西省、宁夏回族自治区及华北地区等煤炭资源丰富的省份，其中山西省和宁夏回族自治区两地的产量占全国煤质多孔炭产量的比重也高达80%以上。下游方面，传统多孔炭以活性炭为主，活性炭具有特殊的微晶结构、孔隙发达、比表面积巨大
15、，因此被作为优良的吸附剂，具有物理吸附和化学吸附的双重特性，可以有选择的吸附液相和气相中的各种物质，以达到脱色精制、消毒除臭和去污提纯等目的，已广泛应用于食品、饮料、医药、水处理、气体净化与回收、化工、冶炼、国防、农业等生产生活的方方面面。近年来，随着经济的不断发展和人们生活水平的逐步提高，人们对食品、药品、饮用水的安全性、纯净度等生存环境提出更高要求，活性炭的市场需求不断扩大。新型多孔炭材料，尤其是炭分子筛、炭催化剂、活性炭纤维、多孔纳米碳、碳电极材料、多孔石墨烯、多孔炭黑，具有优异的导电性、物理和化学稳定性、气液渗透性等优势，由于孔结构可调控和其优异的性能，已然在解决全球能源和环境问题中发
16、挥着重要和多样化的作用。在能量储存与转化和多相催化等领域，多孔碳材料被认为是一种很有前景的材料。七、 碳素材料行业发展概况碳素材料是一种古老的材料，又是一种新型材料。早在史前，人类就与炭物质发生了关系。公元前8000年，人类就已经将木炭用于取暖、煮食等；公元前3000年开始，有色金属冶炼就用炭加热或还原制取金属；公元2世纪，中国汉代已经开始用煤烟制墨，16世纪中国明代的冶炼工业已用天然石墨和粘土制成耐火坩锅，这是人类早的碳素制品。虽然人类很早就利用碳素材料，但从原始、粗糙的碳素材料发展到近代的、高质量的工业碳素材料，从世界范围看也仅有一百多年的历史。1842年德国人本生（RHBunsen）用2份能结焦的煤粉和1份焦炭粉混合在钢模中加压成型，然后焙烧制成炭质电极，这是近代碳素制品工业的先驱。此后，伴随着冶金、电化学、电器机械等行业的发展，碳素材料开始得到开发利用，尤其在这段时间后期人们进行了大量的有关电能利用的开拓性工
