废旧轮胎再利用黑色黄金炭黑.docx

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1、8月1日，工业和信息化部等三部门联合发布工业领域碳达峰实施方案。其中提到，实施废钢铁、废有色金属、废纸、废塑料、废旧轮胎等再生资源回收利用行业规范管理,加强再生资源循环利用。我国已经是世界第一大轮胎生产和消费国，数据显示，2023年我国废旧轮胎产生量约为1300万吨，居世界首位，且每年以8%至10%的比例递增。因为橡胶的耐热性、耐老化、防水、抗生物降解、抗机械破坏性，废旧轮胎几十年甚至很长时间都不会自然消失，对环境和人体健康产生极其严重的危害。所以，废轮胎在业内被称为“黑色污染”，其回收处理一直是一个世界性的环保课题。废旧轮胎综合利用行业规范条件(2023年本)中提到废旧轮胎资源再利用的几种方

2、式：旧轮胎翻新、废轮胎生产再生橡胶、热裂解等。其中，废轮胎热解具有处理量大、经济效益高、环境污染小等特点，具有极高的经济和环境效益，而炭黑就是废轮胎热裂解的最重要产物。本期，汇融研究院就带大家一起认识这从“黑色污染”中浴火重生的“黑色黄金”。01认识炭黑一一人类最早开发的纳米材料炭黑是一种轻、松而极细的黑色粉末，表面积非常大，由煌类裂解和不完全燃烧制得，主要由碳元素组成，其微晶具有准石墨结构，且呈同心取向，由近乎球形或其他不规则形状的粒子构成，基本粒子尺寸为10100nm,是人类最早开发、应用和目前产量最大的纳米材料，被国际化学品领域列为二十五种基本化工产品及精细化工产品之一。目前，ASTMD

3、1765橡胶用炭黑分类命名系统作为炭黑品种划分的依据，已被各国普遍认可并广泛采用。ASTM标准按照炭黑粒径从小到大的顺序，将其划分成N100-N900共9个系列，每一系列又按照炭黑粒径的分子结构差异划分为多个品种。比如N200系列的主要品种包括N220、N234等，N300系列的主要品种包括N326、N375、N339等。图表炭黑的分类系列名称粒径(nm)N1OO11-19N20020-25N30026-30N40031-39N50040-48N60049-60N70061-100N800101-200N900201-500(二)炭黑工业的发展历史炭黑的历史非常悠久，据记载，中国是世界上最早生

4、产炭黑的国家之一。在古时候，人们焚烧动植物油、松树枝，收集火烟凝成的黑灰，用来调制墨和黑色颜料。炭黑在古时称为“禽、烟食”或“松烟”。1821年，人们在北美地区首次用天然气为原料生产炭黑;1872年，世界上实现了炭黑的工业规模生产，同时出现了“炭黑”这一术语，大片油气田相继开采,源源不断的原料供应推动了炭黑生产由手工操作迈入大规模工业化时代；1904年，英国人莫特(Mote)发现炭黑用作橡胶补强剂，比当时用氧化锌的效果好得多；1912年，美国固特异(Goodyear)公司首先把炭黑用作轮胎的补强材料，使用炭黑之后，轮胎的行驶里程从原来的3,OOOkm提升至超过60,000km；炭黑在补强上面的

5、优势大大推动了其大规模工业化生产。我国在20世纪50年代首先在抚顺、四川开始生产槽法炭黑，60年代开始生产炉法炭黑。80-90年代由天津炭黑厂在1985年引入美国大陆炭黑1.5万吨硬质线。之后由天津炭黑厂、抚顺化工厂、炭黑研究院对引进生产线进行了吸收改造。02炭黑的市场需求一一“黑色黄金”的八方神通(-)炭黑的产业链情况炭黑生产的主要原材料为煤焦油、葱油、乙烯焦油等原料油以及废旧轮胎的裂解；中游是不同类型的炭黑；下游则是炭黑的应用领域，其中轮胎是炭黑第一大应用领域，其次炭黑也作为着色剂、紫外光屏蔽剂或导电剂，广泛用于塑料、油墨、涂料和干电池等制品中。图表2,炭黑产业链示意图（二）炭黑的市场需求

6、情况1橡胶工业炭黑约有94%用于橡胶工业，包括各种的橡胶制品，例如:胶带、胶鞋、胶管等。其中轮胎行业占到60%以上，其可应用于各种类型的轮胎中，如：汽车轮胎、自行车胎、飞机轮胎、力车胎、越野轮胎等。资料显示，一个轮胎约含28%至30%的炭黑。炭黑在橡胶工业中主要发挥两大作用，即补强填充，具有增加橡胶制品耐磨性及延长使用寿命，节约成本的优势。2 .油墨、涂料行业中国在古代便掌握了色素炭黑的生产工艺方法，以用来制造墨汁及黑色颜料，作为黑色印刷油墨的重要原料，现代油墨的种类繁多，炭黑的应用也及其广泛，据了解，新闻油墨占全部油墨的70%左右，每印刷一吨报纸便要消耗16公斤的新闻油墨。3 .塑料工业塑料

7、是炭黑非橡胶领域内应用最广的，不仅发挥着色及调色作用，还能起到防止紫外线老化、抗静电、导电等作用。为提高炭黑在塑料中的分散性，一般将其制成色母粒的形式。4 .水泥建材制品炭黑可在水泥或石棉水泥中发挥着色作用，常被用于屋面材料、石棉水泥板、水泥建筑板材，以及高速公路的混凝土路面等。03炭黑的政策环境一一将在长期维度实现格局优化我国炭黑产能阶段还存在结构性过剩的问题，即传统炭黑产能过剩，部分特种炭黑则依靠进口。因此，国家出台了一系列有关炭黑方向性指导政策，提高行业进入门槛，着力淘汰落后产能，优化行业格局，提升企业国际竞争力。而对于功能性炭黑、专业用炭黑等缺口较大产品，国家则出台鼓励政策。未来，随着

8、政策的逐步落地，我国炭黑行业尾部企业有望逐步进行产能清退，在长期维度上实现格局优化。图表3：我国炭黑行业相关政策汇总发布时间政策名称内容概要2023.12“十四五”节能减排综合工作方案优化完善能耗双控制度；健全污染物排放总量控制制度；坚决遏制高耗能高排放项目盲目发展;壮大节能减排人才队伍等。2023.02关于加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系的指导意见推进工业绿色升级、壮大绿色环保产业和构建绿色供应链，加快实施钢铁、石化、化工、有色、建材、纺织、造纸、皮革等行业绿色化改造。2023.01西部地区鼓励类产业目录（2023年本）在四川省鼓励4万吨/年及以上炭黑新工艺开发及应用。2019.10产业

9、结构调整指导目录（2019年本）将1.5万吨/年及以下的干法造粒炭黑（特种炭黑和半补强炭黑除外）“列为落后生产工艺装备需淘汰项2016.12炭黑行业准入技术规范要求炭黑生产的工艺尾气不得直接向大气排放,须经过再次处理消除有毒有害成分.达标排放;炭黑生产企业必须配套建设污水处理装置,实行雨污分流，炭黑生产企业界区内所产生的污水，必须经处理达到国家、企业所在地排放标准方可对外排放：新建炭黑生产装置必须采用先进的工业废气污染防治技术对向大气排放的，业废气进行有效的脱硫、脱硝、除尘处理三配套建设脱硫、脱硝、除尘装置，确保外排工业废气连续稳定达标排放.鼓励炭黑生产企业开发应用更高效的炭黑生产过程余热回收

10、利用技术;鼓励企业对低滚动阻力、高安全性糠胶用炭黑的开发.鼓励企业对功能性炭黑，专业用炭黑的开发等。2014.10中国糠胶工业强国发展战略研究提出“2016年.3-4种符合绿色轮胎要求的绿色炭黑新品种研究开发成功并开始推广应用。2023年完成2-3项系列炭黑新产品的产业化技术和应用技术开发,能规模化生产并大量推广应用。2025年占全行业产值10%以上的高附加值产品进入国际市场J2014.02绿色轮胎技术规范推荐绿色轮胎生产工艺技术，包括以炭黑、白炭黑为原材料的湿法混炼工艺:同时推荐炭黑管道输送技术。2011.08橡胶行业十二五”发展规划指导纲要不再新建5万吨以下炭黑厂、不再建设产能2万吨以下的

11、炭黑生产装置；立即淘汰年产能在1.5万吨以下的干法造粒炭黑生产装置;限期淘汰总年产能在5万吨以下、技术装备落后、能耗高、排放超标以及作业环境不好的企业；培育5-7个规模在50万吨左右，可与跨国炭黑公司抗衡的炭黑集团2011.06当前优先发展的高技术产业化重点领域指南（2011年度）将5万吨/年节能、低耗、环保、高性能软质新工艺炭黑.高性能低能耗特种炭黑”列为优先发展的高技术产业化重点领域，2010.10轮胎产业政策明确提出了“鼓励发展环保型橡胶助剂和专用炭黑04炭黑的行业格局一一集中度逐步提高近年来，我国炭黑行业集中度逐步提高。总体呈现外资、民营、国有或国有控股三种主体并存的竞争格局，市场竞争

12、较为充分。我国炭黑产能前五家生产企业分别为黑猫股份、卡博特、山西安仑、龙星化工和金能科技。目前，国内炭黑行业在技术与管理、质量与成本、设备与规模、节能与环保等方面与国外炭黑行业仍然存在一定差距。随着下游轮胎企业对炭黑质量要求的提高和市场竞争的加剧，规模小、能耗高、质量差的企业将逐渐被淘汰，而技术先进、节能环保、有循环经济模式的企业的发展前景良好。05炭黑的市场现状一一产能产量增速明显放缓据统计，中国炭黑产能从2017年的707万吨增加至2023年的820万吨，复合增长率为3.78%。其中，2019年全国炭黑产能约769万吨，其中特种炭黑仅为30.25万吨;在低端炭黑产品市场，同质化严重、市场竞

13、争激烈，行业利润空间有限，而在中高端产品市场，高性能炭黑、特种炭黑等产品,仍有很大的需求缺口。预计2023年中国炭黑产能将达851万吨。近年来，中国炭黑产量有所降低。据统计，中国炭黑产量从2017年的553万吨增加至2023年的520万吨，复合增长率减少1.53%o预计2023年中国炭黑产量将达到512万吨。图表4,2017-2023年中国炭黑产能产量及预测趋势图由于我国炭黑行业大部分企业生产规模偏小且差距较大，所以产能虽然相对充足，但行业整体的产能利用处于偏低状态。同时，随着国内环保趋严、市场竞争持续加剧，我国炭黑行业产能产量增速明显放缓。06炭黑的未来一一更加利好绿色型炭黑工业（-）炭黑行

14、业的壁垒1 .政策壁垒国家政策对炭黑产业有着方向性的指导，国家发改委公布的产业结构调整指导目录（2019年本）进一步明确规定将1.5万吨/年及以下的干法造粒炭黑（特种炭黑和半补强炭黑除外）列为淘汰类项目。橡胶行业“十四五”发展规划指导纲要，明确发展目标为橡胶行业通过结构调整、科技创新、绿色发展，采取数字化、智能化、平台化和绿色化实现转型，推动质量变革、效率变革、动力变革，实现更高质量、更有效率、更加公平、更可持续、更为安全的发展；重点放在提高产品质量、自动化水平、信息化水平、生产效率、节能降耗、环境保护、产业集中度、企业竞争力和经济效益上，加快橡胶工业强国建设步伐。这些政策对炭黑企业提出了更高

15、的进入门槛，形成了一定的政策壁垒。2 .技术壁垒精细化工行业具有较高的技术壁垒。企业的产品工艺流程、质量控制和定制生产设备适用性等方面的技术水平均至关重要。其中，企业在设备适用性和工艺路线的确定及其过程控制等关键技术方面实践难度较大，需要企业通过较长时间的实践和积累才能掌握关键技术，从而对新进入的企业形成一定的技术壁垒。3 .市场壁垒由于炭黑产品特有的属性和应用领域，下游产业对本类产品的安全性及稳定性有较高的要求，具备良好经营记录以及商业信誉的炭黑生产企业具有较为明显的竞争优势。产品的质量、品质的稳定性将直接关系到下游企业产品的安全性及综合性能，产品质量不稳定有可能会造成下游企业巨大的经济和声誉损失，所以供应链上下游将形成严格的供应商资质认定模式及流程，以及基于长期合作形成的合作关系，对炭黑行业的新进入者构成了较强的资质与市场壁垒。（二）炭黑行业未来展望1.炭黑市场集中度将进一步提升随着国家供给侧改革和环保趋严因素的持续性影响，加速了落后产能整合和出清，炭黑市场集中度进一步提升，大型炭黑企业也将获得更多的市场份额。2,科研投入加大，产品结构及技术水平将进一步提升国内炭黑行业产品结构与发达国家炭黑行业仍存在较大差距，中低端、低毛利产品居多的产品结构，严重影响了国内炭黑行业的生存发展。未来很长一段时间，国