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炭黑行业整体产量充沛,导电炭黑国产替代需求迫切

1、炭黑行业市场竞争较为充分,行业集中度较低

炭黑是烃类化合物经不完全燃烧或裂解生成的物质,主要由碳元素组成,其基本粒子尺寸在10-100nm之间,因此具有良好的橡胶补强、着色、导电或抗静电以及紫外线吸收功能,广泛应用于塑料、化纤、油墨、涂料、电子元器件、皮革化工和干电池等领域。

按应用范围分类,炭黑可分为橡胶用炭黑、导电炭黑、色素炭黑等,其中橡胶炭黑约占炭黑消费总量的90%,根据填充炭黑胶料的补强性能,橡胶用炭黑又可分为硬质炭黑和软质炭黑,其中硬质炭黑原生粒子的粒径一般为15nm-45nm之间,可以和橡胶分子形成有效的化学键,能显著提高胎面胶的强度、抗撕裂性能和耐磨性能,主要用于轮胎的胎面;软质炭黑对橡胶补强作用较小,硬度较低,主要用于轮胎的胎体和各种橡胶制品。

按应用范围分类,炭黑可分为橡胶用炭黑、导电炭黑、色素炭黑等,其中橡胶炭黑约占炭黑消费总量的90%,根据填充炭黑胶料的补强性能,橡胶用炭黑又可分为硬质炭黑和软质炭黑,其中硬质炭黑原生粒子的粒径一般为15nm-45nm之间,可以和橡胶分子形成有效的化学键,能显著提高胎面胶的强度、抗撕裂性能和耐磨性能,主要用于轮胎的胎面;软质炭黑对橡胶补强作用较小,硬度较低,主要用于轮胎的胎体和各种橡胶制品。

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根据伟德betvictor体育官网发布的《中国炭黑行业发展现状研究与投资前景预测报告(2025-2032年)》显示,炭黑按造粒方式可分为干法造粒炭黑和湿法造粒,其中湿法造粒具有密度高、强度大、分散性好、便于储存运输、环境污染小等特点,符合国内炭黑生产新工艺化、生产装置环保化发展的要求,广泛应用于橡胶、塑料、电缆等领域。

炭黑按造粒方式分类

分类 工艺简介 特性
干法造粒炭黑 采用干法造粒机对炭黑进行造粒,粉状炭黑在滚动中,利用分子间力的作用形成球状颗粒 这种粒子的硬度很低,单个粒子的平均硬度一般在15克以下。包装和运输后粒子的破损较为严重,细粉含量平均可达15~20%,使用时会造成严重的环境污染。
湿法造粒炭黑 湿法造粒是把粉状炭黑和适量的水及粘结剂在造粒机中混合、搅拌形成球形状颗粒,再经干燥除去水分得到最终的颗粒状产品。 湿法造粒的炭黑,单个粒子的平均硬度一般在35克以上,使得炭黑粒子在运输过程中的破损大幅度降低,使用前可以保持炭黑细粉含量在7%以下,有效地解决了炭黑使用过程中粉尘对环境的污染。

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根据美国材料与试验协会(ASTM)发布的《橡胶用炭黑分类命名系统》,ASTM按照炭黑比表面积的大小,将炭黑分为10个系列,其中N100-N300为硬质炭黑,N500-N700为软质炭黑,N800-N900为热裂法炭黑。

ASTMD175橡胶用炭黑命名

ASTM系列名称 粒径(nm) 氮吸附比表面积(10-³/m²*kg-¹) 中文名称
-- 1-10 >150 --
N100 11-19 121-150 超耐磨炭黑
N200(S200) 20-25 100-120 中超耐磨炭黑
N300(S300) 26-30 70-99 高耐磨炭黑
N400 31-39 50-69 细粒子炭黑
N500 40-48 40-49 快压出炭黑
N600 49-60 33-39 通用炭黑
N700 61-100 21-32 半补强炭黑
N800 101-200 11-20 细粒子热裂法炭黑
N900 201-500 0-10 中粒子热裂法炭黑

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炭黑主要应用于轮胎制造、橡胶制品、塑料增强、涂料/油墨着色、电池导电剂等领域。对于传统炭黑而言,汽车市场的产销很大程度影响着炭黑市场的发展情况。

我国炭黑下游需求结构

下游应用领域 大概占比 需求特点
轮胎橡胶 70-75% 刚需,要求高耐磨/抗撕裂
塑料与色母粒 10-12% 着色/UV防护,需高分散性
油墨涂料 8-10% 要求高黑度与流动性
电池导电剂 5-7% 新能源驱动,需超纯导电炭黑
其他 3-5% 密封件、电缆、 EVA 胶膜等

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近年来,我国炭黑行业产能稳步增长,随着行业新增产能逐步释放,供需矛盾日益加剧,炭黑设备开工率和产能利用率偏低,产量增速较缓。2024年,我国炭黑产量同比小幅增长,炭黑总产量为666.7万吨。

近年来,我国炭黑行业产能稳步增长,随着行业新增产能逐步释放,供需矛盾日益加剧,炭黑设备开工率和产能利用率偏低,产量增速较缓。2024年,我国炭黑产量同比小幅增长,炭黑总产量为666.7万吨。

资料来源:中国橡胶工业协会炭黑分会、伟德网上平台官网查询伟德体育手机版整理

国内炭黑行业产能在20万吨以上的企业共有11家,合计达到498万吨,占比为59.09%,而产能在8万吨以下的达到51家,占比16.55%,而美国只有5家炭黑企业下属18个工厂,日本有8家炭黑企业下属13个工厂,美国和日本前五大企业产能占本国产能比重为98%和89%,总体来看,国内炭黑行业集中度较低。

全国炭黑生产能力和产量

企业规模 企业数(家) 生产能力(万吨/年) 占比
30万吨以上 7 400 47.46%
20-30万吨 4 98 11.63%
10-20万吨 13 165 19.58%
8-10万吨 5 40.4 4.79%
8万吨以下 51 139.5 16.55%
合计 80 842.9 100.00%

资料来源:伟德网上平台官网查询伟德体育手机版整理

随着国家对环保要求的不断提高,炭黑企业环保投入和技术改造力度持续加大,一定程度上增加企业运营成本但同时也促进了行业转型升级。与美国和日本炭黑市场对比看,国内炭黑行业集中度仍有提升空间,未来小产能、环保不达标的生产设备面临出清压力。

随着国家对环保要求的不断提高,炭黑企业环保投入和技术改造力度持续加大,一定程度上增加企业运营成本但同时也促进了行业转型升级。与美国和日本炭黑市场对比看,国内炭黑行业集中度仍有提升空间,未来小产能、环保不达标的生产设备面临出清压力。

资料来源:伟德网上平台官网查询伟德体育手机版整理

随着赛轮、玲珑、中策等中国轮胎企业近年在越南、泰国、柬埔寨等国扩建产能,带动炭黑配套出口需求,我国炭黑出口规模总体有所增加,有利于国内产能消化,且出口毛利率相较内销更高。中国海关总署发布的统计数据,2024年我国炭黑进口量为30.1万吨,而出口量为96.2万吨。

随着赛轮、玲珑、中策等中国轮胎企业近年在越南、泰国、柬埔寨等国扩建产能,带动炭黑配套出口需求,我国炭黑出口规模总体有所增加,有利于国内产能消化,且出口毛利率相较内销更高。中国海关总署发布的统计数据,2024年我国炭黑进口量为30.1万吨,而出口量为96.2万吨。

资料来源:海关总署、伟德网上平台官网查询伟德体育手机版整理

2、导电炭黑完全依赖进口,国产替代需求迫切

锂电池出货量的增加将持续拉动导电炭黑的需求,SP导电炭黑是目前主流的锂电池导电剂,全球市场被益瑞石等外企掌握,且目前我国导电炭黑完全依赖进口,国产替代需求迫切。

导电剂作为一种关键辅材,通过添加于电极中,可以增加活性物质之间的导电接触,提升锂电池中电子在电极中的传输速率,从而提升锂电池的倍率性能和改善循环寿命。锂电池目前常用的导电剂主要包括炭黑类、导电石墨类、VGCF(气相生长碳纤维)、碳纳米管以及石墨烯等。

其中,炭黑类、导电石墨类和VGCF属于传统的导电剂,其在活性物质之间各形成点、面或线接触式的导电网络;碳纳米管和石墨烯属于新型导电剂材料,其中碳纳米管在活性物质之间形成线接触式导电网络,石墨烯在活性物质间形成面接触式导电网络。科琴黑导电性能最优,属于前沿的超级导电炭黑,但可分散性较差且成本较高。而SP综合性能更佳,是目前更为主流的导电炭黑。

不同导电剂的优缺点对比

导电剂

种类

优点

缺点

碳纳米管导电剂

导电性能优异,添加量小,提升电池能量密度,提升电池循环寿命性能

需要预分散,价格较高

炭黑类导电剂

SurperP

价格便宜,经济性高

导电性能相对较差,添加量大,降低正极活性物质占比,全依赖进口

科琴黑

添加量较小,适用于高倍率、高容量型锂电池

价格贵,分散难、全依赖进口

乙炔黑

吸液性较好,有助提升循环寿命

价格较贵,影响极片压实性能,主要依赖进口

导电石墨类导电剂

颗粒度较大,有利于提升极片压实性能

添加量较大,主要依赖进口

VGCF(气相生长碳纤维)

导电性优异

分散困难、价格高、全依赖进口

石墨烯导电剂

导电性优异,比表面积大,可提升极片压实性能

分散性能较差,需要复合使用,使用相对局限(主要用于磷酸铁锂电池)

资料来源:伟德网上平台官网查询伟德体育手机版整理

目前我国锂电级导电炭黑完全依赖进口(低端的乙炔黑品种有小部分自供),主要企业包括法国益瑞石、美国卡博特、日本狮王、日本电化等。在全球锂电行业高速发展的背景下,导电炭黑有望出现供需失衡的局面,国产替代需求迫切。

国内外主要导电炭黑厂家

企业 导电炭黑级别 具体情况
法国益瑞石 SP 几乎垄断SP市场,2.5万吨项目投产计划推迟
美国卡博特 SP 22年收购日本东海碳素天津工厂,24年投产1.5万吨
日本狮王 科琴黑 主打自主研发的科琴黑品种
日本电化 乙炔黑 全球乙炔黑主要厂家之一
黑猫股份 乙炔黑/SP 内蒙古/江西规划5/2万吨导电炭黑
焦作和兴 乙炔黑 国内乙炔黑主要厂家,年产能2.4万吨,计划扩建1.9万吨
永东股份 乙炔黑/SP 已有导电炭黑用于电线电缆屏蔽料,计划布局锂电级导电炭黑
无锡东恒 乙炔黑/SP 22年获宁德时代投资入股,四川规划4.8万吨导电炭黑项目

资料来源:伟德网上平台官网查询伟德体育手机版整理(zpp)

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