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1、多孔炭行业产业链情况一、 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
2、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，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
3、、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。二、 中国碳碳材料市场结构分析碳碳复合材料是结构功能一体化的新
4、型材料，具有密度低、比强度大、摩擦特性优良、耐高温等一系列优异性能，广泛用于航空航天、机械制造、交通运输和化工等领域。近年来，市场规模速增增长稳定，2019年我国碳碳材料市场规模达到301亿元，到2021年规模超40亿元，增速1694%，2022年规模超40亿元，达415亿元。三、 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
5、科学、技术和工业领域的不同部门的应用最大。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
6、的前两个阶段，大致在上世纪90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
7、的活性炭需求仍在稳步增加，因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
8、发中心的人力优势，可以大大缩短研发周期。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
9、竞争力。随着我国经济发展，人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
10、的20542万吨，复合年增长率为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%。四、 碳材料行业前景碳复合材料是具有特殊性能的新型超高温材料，既有纤维增强复合材料优良的力学性能，又有碳材料优异的高温发到有，特别是高温下优异的热物理性能。所以碳/碳复合材料的正在由航空航天领域进入普通航空和一般工业领域以及民用领域中，广泛取代其他材料，有着重大的商业价值，许多技术都被专利所保护。碳碳复合材料立足航空航天、光伏、半导体、化工、汽车工业等产业。提升碳基新材料等产品质量，推进产业基础高级化产业链现代化。抢抓发展机遇，不断拓展
11、高质量发展新应用领域。五、 多孔碳行业供应链分析以活性炭产品为例，黑色粉末状或块状、颗粒状、蜂窝状的无定形碳，也有排列规整的晶体碳。活性炭由于具有较强的吸附性，广泛应用于生产和生活中。从产业链来看，活性炭的上游主要是原材料，主要包括林产三剩物（木质活性炭）、煤（煤质活性炭）和磷酸等活化剂等。森林采伐和木材加工行业在采伐和加工木材的过程中，会产生大量的林产剩余物，如锯末、枝丫、树梢、树皮、板皮、板条等废弃物，这些都是木质活性炭生产的重要原料。作为整个林产工业的前端产业，森林采伐和木材加工行业是一个连结种植业和林产工业，关系到国计民生的综合性产业。近年来，在国家产业政策鼓励下，上游产业取得了较快发
12、展，为活性炭行业提供了充足的原材料保障。木质活性炭行业的发展将促进林产工业结构的调整和优化，并可促进林产工业废弃资源转化的增值，推进第一、第二产业的发展，提升林产工业层次及综合效益。国内的木质活性炭主要采用化学法或物理法进行生产，以化学法为主，其中磷酸是重要的活化剂。因此，上游磷酸工业的发展及价格水平对木质活性炭行业具有较大的影响。活性炭作为一种普遍适用的工业吸附剂，广泛应用于食品、饮料、水处理、化工、冶金、国防等行业。近年来，活性炭在以VOCs回收、垃圾焚烧、水处理为代表的环境治理领域、以超级电容电极为代表的新材料领域、健康医药等领域的应用也逐步被发掘。六、 中国碳材料行业发展现状分析碳碳材
13、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。七、 碳素材料行业的竞争格局目前，国内外碳素企业众多，行业已经高度市场化。世界范围内碳素行业集中度较高，主要集中在德国、美国、日本、法国、中国及印度，但各国主流石墨制品均为石墨电极，特种石
14、墨产品占比相对较小。德国、美国、日本、法国的特种石墨产品以等静压石墨为主，上述四国拥有先进的等静压石墨生产技术，拥有较强的技术优势。由于长期以来受德国、美国、日本、法国在等静压石墨工艺技术和设备技术方面的壁垒的限制，国内等静压石墨产量较少，基本依赖进口。与国外同类产品相比，我国产品虽然性能略有差异，但由于成本与价格较低，产品性价比优势明显，与国外产品竞争时具有一定的性价比优势。整体规模偏小。同传统碳素材料相比，特种石墨生产工艺技术含量较高，对生产技术、设备能力及工艺装备水平有较高的要求。现阶段，我国特种石墨行业呈现金字塔型分布，工艺和技术水平先进，具有一定自主研发能力、实现生产规模化的企业较少
15、。全国从事特种石墨生产的企业仅几十家，大部分企业规模较小，技术落后或者不具备完整工序，具备完整工序、产能普遍规模较小，导致大多数企业难以形成很强的市场竞争力。产品结构不合理。目前国内碳素产品仍以传统碳素材料为主，其中大部分产品为石墨电极，特种石墨占比较小，由于长期以来受其他国家工艺技术和设备技术壁垒，国内大部分企业只能生产中粗石墨或细颗粒石墨，等静压石墨则80%的需求量依赖进口。多数企业缺乏核心竞争力。特种石墨行业内的绝大多数企业科研投入较低，自主开发和创新能力较弱，缺乏具有先进水平的核心技术，缺乏研发试验手段。行业中只有少数骨干企业具有较强的自主研发能力。部分特种石墨行业领先企业快速发展。近
16、年来，特种石墨行业的迅速发展，给行业内领先企业带来了快速成长的机遇。行业领先企业凭借技术和管理优势逐步形成强势品牌，占据了稳定的市场份额。八、 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
