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【行业分析】活性炭产业:在增长中寻求突破(文末有大礼)

 DT_Carbontech 2022-09-15 发布于浙江

-活性炭产业-

在增长中寻求突破

POROUS CARBON

活性炭是一种用途极广的多孔碳材料,它是利用木炭、各种果壳和优质煤等作为原料,通过物理和化学方法对原料进行破碎、过筛、催化剂活化、漂洗、烘干和筛选等一系列工序加工制造而成。活性炭的内部有很多孔隙,每克活性炭的比表面积可达到500-1700平方米,正是这种独特的多孔结构,使得活性炭具有优异性能,其应用也非常广泛,包括食品饮料、水处理、化工冶炼、医药等。

应用领域逐渐拓展
经过多年的发展,活性炭已经逐渐从工业用吸附剂转变为一种用途广泛的多孔碳材料。随着世界经济不断发展、人们生活水平进一步提高以及各国对食品医药安全标准、环境保护标准的日趋严格化,活性炭的传统应用市场将随之稳步扩大。
20世纪70年代,我国活性炭应用市场集中于食品、医药等,近年受益于环保政策,水处理成为活性炭最大应用市场,占比33.4%。我国活性炭净化产业将处于快速成长期,活性炭总需求量在40-50万吨。伴随我国水处理相关环保政策趋严,我国水处理领域对活性炭的需求将不断增加。

企业分布集中在原材产地

目前我国活性炭生产企业主要分布在原材料丰富的地区,如木质活性炭生产企业主要分布在福建、江西和浙江等森林资源丰富的省份,总占比达70%以上;煤质活性炭生产企业主要分布在山西、宁夏、新疆等煤炭资源丰富的省份,总占比达80%以上。截至2022年3月,我国活性炭企业已超4万家,但以小型企业为主,除少数规模较大的企业以外,多数活性炭生产企业年产量规模在万吨以下,行业平均产能不到1000吨。

国内活性炭总需求保持增长

从需求端来看,活性炭是环境保护利器,近年来随着我国工业污染加剧,国内活性炭需求快速增多,我国已经成为全球活性炭的主要消费区域之一,是仅次于美国的全球第二大活性炭消费国。活性炭工业已被列入我国《战略性新兴产业分类( 2018) 》目录,据统计,我国活性炭需求量由2015年的47.2万吨增长至2019年的65.9万吨,预计2025年我国活性炭需求量将达到90万吨左右。

我国是活性炭出口大国

中国活性炭出口数量明显大于进口数量,中国是全球活性炭重要的出口国之一。

据统计,2021年1-10月中国活性炭进口数量为4.85万吨,进口金额为18141.60万美元,而出口数量为62.28万吨,出口金额为44130.71万美元。从进出口均价来看,中国活性炭进口均价明显高于出口均价,2021年1-10月中国活性炭进口均价为3.74美元/千克,出口均价为0.71美元/千克。

活性炭主要有木质活性炭、其他活性炭和活性天然矿产。据中国海关统计,2021年1-10月中国其他活性炭出口数量最多,木质活性炭出口数量最少,2021年1-10月中国其他活性炭出口数量为190192.1吨,出口金额为26551.5万美元,木质活性炭出口数量为50729.7吨,出口金额为9037.9万美元。从进口情况看,在活性炭细分产品中,其他活性炭进口数量最多,活性天然矿产品进口数量最少,2021年1-10月中国其他活性炭进口数量为22949.6吨,进口金额为8660.2万美元,活性天然矿产品进口数量为7599.0吨,进口金额为1535.4万美元。从进出口均价来看,木质活性炭进出口均价明显高于其他类型产品,2021年1-10月中国木质活性炭进口均价为0.44美元/吨,出口均价为0.18美元/吨。

进出口格局

中国活性炭出口主要集中在山西、福建、江苏、天津和浙江等地,2021年1-10月山西、福建、江苏、天津和浙江活性炭出口金额总和占全国活性炭出口总额的62.43%,其中山西活性炭出口金额为11601.3万美元,占全国活性炭出口总额的26.29%,全国排名第一。福建活性炭出口金额为4596.3万美元,占全国活性炭出口总额的10.42%;江苏活性炭出口金额为4040.6万美元,占全国活性炭出口总额的9.16%;天津活性炭出口金额为3837.2万美元,占全国活性炭出口总额的8.70%;浙江活性炭出口金额为3476.6万美元,占全国活性炭出口总额的7.88%。

从活性炭细分产品出口目的地来看,2021年1-10月中国木质活性炭主要出口至日本和印度,出口金额分别为1841.4万美元和1079.5万美元。其他活性炭主要出口至韩国、日本和比利时,出口金额分别为4733.1万美元、3891.2万美元和万美元。活性天然矿产品主要出口至韩国、泰国和日本,出口金额分别为1743.0万美元、1037.8万美元和1017.5万美元。

从进口来源地来看,2021年1-10月中国木质活性炭主要从美国和日本进口,进口金额分别为3818.5万美元和1788.1万美元。其他活性炭主要从日本、斯里兰卡和印度进口,进口金额分别为2375.7万美元、1205.7万美元和1040.1万美元。活性天然矿产品主要从美国、英国和日本进口,进口金额分别为617.4万美元、273.0万美元和201.9万美元。

产业向高质量方向发展

活性炭产业不断寻求突围,突破现有应用技术,向规模化、高附加值化方向发展。以节约利用资源、生产高档、高附加值活性炭为主攻方向,有针对性地开发专用活性炭,包括改性活性炭对特定溶剂的选择性吸附,可在化工分离和医药脱色中发挥作用、活性炭中负载催化剂,可作为化工反应和环保处理的中间体、以及将活性炭深加工应用于汽油回收、高性能燃料电池、双电层超级电容器、锂电池负极材料、储能材料、药物缓释剂等。

与发达国家相比,我国活性炭工业仍然比较滞后,主要表现在:活性炭企业规模比较小、生产装备相对落后、劳动生产率低、缺乏市场竞争力。国内90%的木质活性炭厂是年产几百吨到上千吨的小企业,大多数为乡镇企业,主要设备大同小异,劳动生产率一般在几十吨/人/年或更低,而像美国、日本等国的活性炭生产要集中于万吨以上的大企业,生产装备先进,而且大都实现了生产流水线的全盘自动化和计算机管理控制,故劳动生产率很高。活性炭技术空间较大,目前我国大力提倡科技创新,组织力量攻克化学法生产中的污染问题和降低消耗,使活性炭向着低消耗、低污染和高品质、高科技方向发展。

活性炭产业正由盲目扩大企业生产规模向科技创新转变,技术突破、提高企业核心竞争力成为关键。现有活性炭制备技术主要有化学活化法、物理活化法和物理化学活化法。活性炭的生产技术正在发生深刻的变化。如由平板炉、闷烧炉向回转炉、沸腾炉、管式炉转变;采用木屑磷酸法外热式回转炉生产活性炭技术;采用化学物理相结合的活化技术。当前大多活性炭采取添加催化剂的方法,为了生产吸附性能更加优越的活性炭产品,在活性炭的活化、炭化过程中纳入催化剂,加速炭和水蒸气之间的活化反应,以形成全新成孔机理,提高活性炭的吸附性能等等。技术突围的重点方向包括对各类木质原料的预处理技术、新型的活化催化剂技术、微波与活化剂结合的活化技术、机械力-磷酸活化技术、 通过催化剂对活性炭孔径、纯度和吸附性能进行深度加工等等。

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