超級(jí)電容活性炭市場(chǎng)前景

中國(guó)碳材料行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析碳碳材料（碳/碳復(fù)合材料）具有高密度、高輕度、高導(dǎo)熱、低膨脹、摩擦性及抗熱沖擊性及尺寸穩(wěn)定較好等這種新型碳/碳復(fù)合材料，理論溫度高達(dá)2600℃，是現(xiàn)如今高溫超1650℃以上少數(shù)備選高溫材料。碳/碳復(fù)合材料行業(yè)是國(guó)家重點(diǎn)扶持，優(yōu)先發(fā)展的行業(yè)之一。政府主管部門(mén)先后出臺(tái)了一系列政策對(duì)行業(yè)的發(fā)展予以支持，要求積極開(kāi)發(fā)新型超大規(guī)格、特殊結(jié)構(gòu)材料的一體化制備工藝，推進(jìn)高性能復(fù)合材料生產(chǎn)制備低成本化、產(chǎn)品品種多樣化和裝備設(shè)計(jì)自主化。多孔碳行業(yè)供應(yīng)鏈分析以活性炭產(chǎn)品為例，黑色粉末狀或塊狀、顆粒狀、蜂窩狀的無(wú)定形碳，也有排列規(guī)整的晶體碳。活性炭由于具有較強(qiáng)的吸附性，廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)和生活中。從產(chǎn)業(yè)鏈來(lái)看，活性炭的上游主要是原材料，主要包括林產(chǎn)三剩物（木質(zhì)活性炭）、煤（煤質(zhì)活性炭）和磷酸等活化劑等。森林采伐和木材加工行業(yè)在采伐和加工木材的過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生大量的林產(chǎn)剩余物，如鋸末、枝丫、樹(shù)梢、樹(shù)皮、板皮、板條等廢棄物，這些都是木質(zhì)活性炭生產(chǎn)的重要原料。作為整個(gè)林產(chǎn)工業(yè)的前端產(chǎn)業(yè)，森林采伐和木材加工行業(yè)是一個(gè)連結(jié)種植業(yè)和林產(chǎn)工業(yè)，關(guān)系到國(guó)計(jì)民生的綜合性產(chǎn)業(yè)。近年來(lái)，在國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策鼓勵(lì)下，上游產(chǎn)業(yè)取得了較快發(fā)展，為活性炭行業(yè)提供了充足的原材料保障。木質(zhì)活性炭行業(yè)的發(fā)展將促進(jìn)林產(chǎn)工業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和優(yōu)化，并可促進(jìn)林產(chǎn)工業(yè)廢棄資源轉(zhuǎn)化的增值，推進(jìn)第一、第二產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，提升林產(chǎn)工業(yè)層次及綜合效益。國(guó)內(nèi)的木質(zhì)活性炭主要采用化學(xué)法或物理法進(jìn)行生產(chǎn)，以化學(xué)法為主，其中磷酸是重要的活化劑。因此，上游磷酸工業(yè)的發(fā)展及價(jià)格水平對(duì)木質(zhì)活性炭行業(yè)具有較大的影響?；钚蕴孔鳛橐环N普遍適用的工業(yè)吸附劑，廣泛應(yīng)用于食品、飲料、水處理、化工、冶金、國(guó)防等行業(yè)。近年來(lái)，活性炭在以VOCs回收、垃圾焚燒、水處理為代表的環(huán)境治理領(lǐng)域、以超級(jí)電容電極為代表的新材料領(lǐng)域、健康醫(yī)藥等領(lǐng)域的應(yīng)用也逐步被發(fā)掘。多孔炭行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)（一）產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步優(yōu)化，多孔炭行業(yè)整體競(jìng)爭(zhēng)力增強(qiáng)近十幾年來(lái)，雖然我國(guó)多孔炭材料工業(yè)逐步發(fā)展成為全球最大的多孔炭材料生產(chǎn)國(guó)，但是與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)的多孔炭材料工業(yè)仍然存在很大差距，主要表現(xiàn)在：一方面企業(yè)規(guī)模小、生產(chǎn)工藝比較落后、生產(chǎn)設(shè)備自動(dòng)化程度低、不利于大規(guī)模、連續(xù)化生產(chǎn)，造成較大的資源浪費(fèi)和環(huán)境污染；另一方面多孔炭材料產(chǎn)品整體品質(zhì)較低且專(zhuān)用性差，產(chǎn)品銷(xiāo)售無(wú)序競(jìng)爭(zhēng)嚴(yán)重，小企業(yè)為了生存相互之間惡性競(jìng)爭(zhēng)，從而引起整個(gè)行業(yè)利潤(rùn)率下降，既影響了國(guó)內(nèi)多孔炭材料工業(yè)的發(fā)展和市場(chǎng)的培育，也影響了與國(guó)外多孔炭材料廠(chǎng)商的競(jìng)爭(zhēng)力。面對(duì)著日益激烈的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境，隨著國(guó)內(nèi)多孔炭材料消費(fèi)市場(chǎng)的逐漸成熟，我國(guó)多孔炭材料工業(yè)必將進(jìn)一步調(diào)整優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)：一部分規(guī)模小、耗能大、污染嚴(yán)重的小型多孔炭材料生產(chǎn)企業(yè)必將被市場(chǎng)所淘汰，而行業(yè)內(nèi)技術(shù)先進(jìn)的優(yōu)勢(shì)企業(yè)必將通過(guò)聯(lián)合、兼并、收購(gòu)等方式進(jìn)一步擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模和市場(chǎng)份額，增強(qiáng)自身競(jìng)爭(zhēng)力，產(chǎn)業(yè)資源將向著規(guī)模較大、技術(shù)先進(jìn)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化并具有品牌優(yōu)勢(shì)和良好售后服務(wù)的產(chǎn)業(yè)龍頭企業(yè)集中。隨著多孔炭材料行業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步優(yōu)化，市場(chǎng)恢復(fù)正常競(jìng)爭(zhēng)秩序，一批優(yōu)勢(shì)企業(yè)必將引導(dǎo)科研生產(chǎn)和貿(mào)易轉(zhuǎn)型升級(jí)，通過(guò)科技創(chuàng)新和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化兩方面推進(jìn)工作，使多孔炭材料產(chǎn)業(yè)走經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、社會(huì)三贏(yíng)的可持續(xù)發(fā)展之路，并逐步形成若干優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、內(nèi)外結(jié)合、附加值高、創(chuàng)新能力強(qiáng)的多孔炭材料經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)帶和產(chǎn)業(yè)群。在保持多孔炭材料貿(mào)易持續(xù)發(fā)展的前提下，我國(guó)多孔炭材料工業(yè)正朝著科技含量高、環(huán)境污染少、比較優(yōu)勢(shì)大、人力資源得到充分發(fā)揮的新型工業(yè)邁進(jìn)。具備技術(shù)優(yōu)勢(shì)的多孔炭材料生產(chǎn)企業(yè)正積極加大技術(shù)研發(fā)投入，致力于生產(chǎn)工藝的改進(jìn)，生產(chǎn)設(shè)備大型化、生產(chǎn)過(guò)程連續(xù)化，使資源得到最大限度地利用，最終實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)流水線(xiàn)的自動(dòng)化和清潔化，在降低生產(chǎn)成本和顯著提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的同時(shí)提高產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性，使得各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。（二）內(nèi)需和出口保持同步增長(zhǎng)，多孔炭未來(lái)市場(chǎng)空間廣闊在多孔炭材料下游市場(chǎng)需求方面，多孔炭材料的應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展、不斷深化，尤其是在水處理、空氣凈化、汽車(chē)應(yīng)用、溶劑與廢氣回收等領(lǐng)域發(fā)展迅速。就國(guó)內(nèi)市場(chǎng)而言，隨著我國(guó)人們生活水平的提高和環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，食品、醫(yī)藥、水處理、空氣凈化等領(lǐng)域?qū)Χ嗫滋坎牧系男枨髮⒈３州^快增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)；另外，隨著國(guó)家對(duì)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，加油站、煉化企業(yè)和發(fā)電企業(yè)等污染源對(duì)多孔炭材料產(chǎn)品的需求也將日益增長(zhǎng)。與國(guó)外成熟市場(chǎng)相比，我國(guó)多孔炭材料需求市場(chǎng)正處于導(dǎo)入期向成長(zhǎng)期過(guò)渡的時(shí)期，在此階段，我國(guó)下游領(lǐng)域?qū)Χ嗫滋坎牧袭a(chǎn)品的需求迅速增加。就出口市場(chǎng)來(lái)看，發(fā)達(dá)國(guó)家的多孔炭材料需求在過(guò)去幾年里一直保持穩(wěn)步增長(zhǎng)，傳統(tǒng)需求領(lǐng)域（水處理、食品飲料、工業(yè)應(yīng)用等）在未來(lái)幾年仍將保持穩(wěn)步增長(zhǎng)的趨勢(shì)；而同時(shí)，一些新興應(yīng)用領(lǐng)域，諸如醫(yī)藥、高能電池、復(fù)合催化劑、高密度能源物質(zhì)貯存、高純物質(zhì)的分離精制等領(lǐng)域的需求不斷增加。（三）國(guó)內(nèi)企業(yè)向高端多孔炭材料市場(chǎng)進(jìn)軍多孔炭材料產(chǎn)能向發(fā)展中國(guó)家轉(zhuǎn)移，中國(guó)、印度和東南亞國(guó)家已成為主要的多孔炭材料供應(yīng)國(guó)，但是全球高端多孔炭材料市場(chǎng)依然被可樂(lè)麗、卡博特等日本、美國(guó)老牌企業(yè)主導(dǎo)。其次，隨著我國(guó)推進(jìn)供給側(cè)改革，環(huán)保政策趨嚴(yán)，一批中小廠(chǎng)商退出競(jìng)爭(zhēng)，我國(guó)多孔炭材料頭部企業(yè)將獲得更多產(chǎn)業(yè)資源，向高端多孔炭材料市場(chǎng)攀升。最后，我國(guó)生物質(zhì)多孔炭材料生產(chǎn)主要集中在福建、江西和浙江三省，其森林資源豐富，生物質(zhì)多孔炭材料產(chǎn)量占全國(guó)比重超過(guò)70%；山西、寧夏等煤炭資源豐富的省份，其煤質(zhì)多孔炭材料產(chǎn)量占全國(guó)比重高達(dá)80%以上。隨著煤質(zhì)多孔炭材料性?xún)r(jià)比下降，生物質(zhì)多孔炭材料有望在環(huán)保領(lǐng)域替代煤質(zhì)多孔炭材料，占據(jù)更多市場(chǎng)份額。（四）多孔炭材料應(yīng)用不斷取得突破隨著近年來(lái)新能源，新材料等戰(zhàn)略新興行業(yè)的快速發(fā)展，多孔炭材料憑借其發(fā)達(dá)的微孔結(jié)構(gòu)、巨大的比表面積、優(yōu)異的吸附活性、穩(wěn)定的物理和化學(xué)特性，與新材料、新能源科技創(chuàng)新深度融合，衍生出大量創(chuàng)新型的復(fù)合型功能新材料，尤其是功能優(yōu)異、定位中高端的多孔炭材料產(chǎn)品如硬炭、硅碳復(fù)合材料等，可應(yīng)用于新能源鈉離子電池、鋰離子電池等新能源、新材料產(chǎn)品領(lǐng)域。未來(lái)，隨著新能源、新材料、節(jié)能環(huán)保等戰(zhàn)略新興領(lǐng)域的快速發(fā)展，多孔炭材料的應(yīng)用將得到繼續(xù)深化和發(fā)展，尤其是高端多孔炭材料越來(lái)越成為下游諸多細(xì)分領(lǐng)域中不可或缺的功能性新型材料。碳材料行業(yè)市場(chǎng)需求現(xiàn)狀2019年我國(guó)碳碳材料市場(chǎng)需求量2967萬(wàn)噸，2020年3458萬(wàn)噸，增速16．54%，2021年需求量超4000萬(wàn)噸，增速17．66%。碳碳復(fù)合材料是一種以碳作為基礎(chǔ)材料、碳纖維增強(qiáng)的復(fù)合材料，具有高壁模量、高比強(qiáng)度、高耐溫性、高傳熱性等優(yōu)點(diǎn)，不僅可以最為功能材料使用，同時(shí)也可以作為結(jié)構(gòu)材料來(lái)對(duì)負(fù)荷進(jìn)行承載，可以在高溫環(huán)境下使用，應(yīng)用前景十分廣闊。未來(lái)隨著碳碳復(fù)合材料應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展和延伸，其需求量將不斷增加，預(yù)計(jì)至2027年，中國(guó)的碳基復(fù)合材料產(chǎn)量將超過(guò)8000噸。多孔炭下游細(xì)分領(lǐng)域的市場(chǎng)規(guī)模（一）活性炭市場(chǎng)規(guī)模全球活性炭的傳統(tǒng)生產(chǎn)大國(guó)包括中國(guó)，美國(guó)，日本及荷蘭等國(guó)家，自從20世紀(jì)90年代起，北美、西歐等發(fā)達(dá)國(guó)家受原材料制約及生產(chǎn)成本不斷上升的影響，其活性炭產(chǎn)業(yè)逐步向發(fā)展中國(guó)家轉(zhuǎn)移。美國(guó)、日本和西歐等發(fā)達(dá)國(guó)家的活性炭生產(chǎn)逐步減少的同時(shí)，其國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求仍穩(wěn)步增長(zhǎng)，而其國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的活性炭滿(mǎn)足不了各種需求，需大量進(jìn)口來(lái)進(jìn)行補(bǔ)充。根據(jù)QYR（恒州博智）的統(tǒng)計(jì)及預(yù)測(cè)，2021年全球活性炭市場(chǎng)銷(xiāo)售額達(dá)到了33億美元，預(yù)計(jì)2028年將達(dá)到49億美元，年復(fù)合增長(zhǎng)率（CAGR）為5．8%（2022-2028）。中國(guó)活性炭工業(yè)生產(chǎn)起步于20世紀(jì)50年代，改革開(kāi)放后開(kāi)始高速發(fā)展，現(xiàn)已經(jīng)擁有基本獨(dú)立和完整的工業(yè)體系。目前，我國(guó)已經(jīng)成為世界上最大的活性炭生產(chǎn)國(guó)和出口國(guó)。2021年我國(guó)活性炭整體產(chǎn)量為98．2萬(wàn)噸。近年來(lái)，隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)和對(duì)環(huán)境保護(hù)的日益重視，活性炭應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，需求增長(zhǎng)迅速。特別是中國(guó)關(guān)于環(huán)境保護(hù)的相關(guān)規(guī)則頒布后，水處理、機(jī)動(dòng)車(chē)、溶劑和廢氣回收以及空氣凈化用的活性炭市場(chǎng)需求劇增，活性炭工業(yè)成為我國(guó)增長(zhǎng)最快的工業(yè)部門(mén)之一。2019年我國(guó)活性炭市場(chǎng)規(guī)模為79．24億元，同比增長(zhǎng)10．92%。其中，木質(zhì)活性炭市場(chǎng)規(guī)模36．26億元，煤質(zhì)活性炭市場(chǎng)規(guī)模42．98億元。經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，活性炭已經(jīng)逐漸從工業(yè)用吸附劑轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N用途廣泛的基礎(chǔ)性材料。今后隨著世界經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展、人們生活水平進(jìn)一步提高以及各國(guó)對(duì)食品醫(yī)藥安全標(biāo)準(zhǔn)、環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)的日趨嚴(yán)格化，活性炭的傳統(tǒng)應(yīng)用市場(chǎng)將隨之穩(wěn)步擴(kuò)大，預(yù)計(jì)2025年國(guó)內(nèi)活性炭市場(chǎng)需求將達(dá)到93萬(wàn)噸左右。根據(jù)功能性專(zhuān)用活性炭的用途分類(lèi)，功能性專(zhuān)用活性炭下游市場(chǎng)可分為VOCs治理及回收用活性炭、水處理活性炭等細(xì)分市場(chǎng)。VOCs是指揮發(fā)性有機(jī)物，其普遍用于石油化工、包裝印刷、家居制造、汽車(chē)制造、電子等行業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)。由于VOCs具有很強(qiáng)的強(qiáng)揮發(fā)性，實(shí)際使用過(guò)程中極易造成氣化揮發(fā)和空氣污染，其濃度過(guò)高時(shí)會(huì)嚴(yán)重影響人體健康，容易造成急性中毒、頭痛、頭暈、咳嗽、惡心、嘔吐、昏迷等癥狀。若長(zhǎng)期居住在揮發(fā)性有機(jī)物污染的環(huán)境中，可引起慢性中毒，損害肝臟和神經(jīng)系統(tǒng)。近年來(lái)，隨著我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展，VOCs已經(jīng)成為我國(guó)大氣污染的重要污染源之一，引起了國(guó)家及各地方政府的高度重視，已相繼出臺(tái)政策，對(duì)VOCs污染進(jìn)行綜合整治。環(huán)保產(chǎn)業(yè)作為我國(guó)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，一直受到國(guó)家政策的大力支持。隨著VOCs治理相關(guān)法律法規(guī)、行業(yè)政策、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等的不斷出臺(tái)，VOCs治理行業(yè)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)更加清晰，VOCs治理技術(shù)和管理理念快速發(fā)展，VOCs治理行業(yè)的發(fā)展更加健康穩(wěn)健。此外，由于環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)日趨嚴(yán)苛，需求企業(yè)對(duì)于VOCs治理技術(shù)、設(shè)備、材料的需求增加，VOCs治理市場(chǎng)需求被進(jìn)一步釋放。根據(jù)頭豹研究院的數(shù)據(jù)，我國(guó)VOCs治理的市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)在2023年達(dá)到666．6億元?；钚蕴课椒ň哂谐杀镜?，適用性強(qiáng)，分離速度快的特點(diǎn)，在VOCs治理回收中占據(jù)主導(dǎo)地位。根據(jù)華南理工大學(xué)測(cè)算，2020年中國(guó)工業(yè)源VOCs排放量約為1，357．5萬(wàn)噸。假設(shè)VOCs處理量占排放量的60%，在VOCs處理方法中，活性炭吸附法占比為90%，處理1噸VOCs所需的活性炭約為20kg，據(jù)此測(cè)算2020年我國(guó)VOCs領(lǐng)域活性炭市場(chǎng)規(guī)模約為15萬(wàn)噸。我國(guó)水資源短缺和水資源污染問(wèn)題依然嚴(yán)峻。根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局發(fā)布的數(shù)據(jù)，截至2021年底，我國(guó)水資源總量29，520億立方米，人均2，090．1立方米，約為世界平均水平的四分之一，是聯(lián)合國(guó)13個(gè)貧水國(guó)之一，特別是北方和部分東部地區(qū)，人均水資源量嚴(yán)重偏低。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和人們生活水平的日益提高，生活和工業(yè)污水的排放量大幅增加，國(guó)家出臺(tái)了一系列污水治理相關(guān)的行業(yè)政策，為環(huán)保用活性炭帶來(lái)廣闊的發(fā)展空間。得益于國(guó)家宏觀(guān)政策的大力支持、資本投入力度加大、技術(shù)工藝的不斷創(chuàng)新的全方位支持，我國(guó)污水處理行業(yè)得以快速發(fā)展，市場(chǎng)容量由2014年的1，572．2億元增長(zhǎng)至2021年的4，262．2億元，年均復(fù)合增長(zhǎng)率為14．7%；未來(lái)隨著污水治理出水水質(zhì)的提高、污水資源化利用的廣度和深度的不斷加強(qiáng)，污水治理需求進(jìn)一步釋放，行業(yè)容量有望持續(xù)穩(wěn)定增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)2023年的市場(chǎng)容量可達(dá)到5，819．5億元，2018-2023年的年均復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到16．4%。根據(jù)住建部《2021年城鄉(xiāng)建設(shè)統(tǒng)計(jì)年鑒》，截至2021年全國(guó)污水處理能力2．08億立方米/日，污水年排放量頭625．0億立方米，工業(yè)廢水占比約為25%，城鎮(zhèn)生活廢水占比約為75%。生態(tài)環(huán)境部《2021中國(guó)生態(tài)環(huán)境狀況公報(bào)》的數(shù)據(jù)顯示，2021年底我國(guó)污水處理總量為584．6億立方米，污水處理率為97．5%。污水處理主要有生物法、物理法、化學(xué)法三種方法，其中以活性炭吸附為代表的物理法占主要地位。根據(jù)測(cè)算，城市污水三級(jí)處理時(shí)，處理1噸廢水排出0．03kg飽和炭；工業(yè)廢水三級(jí)處理時(shí)，處理1噸廢水排出0．17kg飽和炭。假設(shè)活性炭處理占污水處理總量的70%，同時(shí)考慮活性炭的可再生能力，經(jīng)測(cè)算2021年污水處理領(lǐng)域活性炭需求量超過(guò)25萬(wàn)噸。根據(jù)頭豹研究院預(yù)測(cè)2021-2023年中國(guó)污水處理行業(yè)CAGR為16．9%，預(yù)計(jì)污水處理將帶動(dòng)環(huán)保用活性炭需求保持較高增速。（二）炭催化劑及催化劑載體市場(chǎng)規(guī)模根據(jù)市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)Ceresana發(fā)表的研究成果顯示，到2021年催化劑的總市場(chǎng)價(jià)值將增加到220億美元以上，其中中國(guó)市場(chǎng)的增長(zhǎng)率較高。據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的《2018-2023年貴金屬催化劑行業(yè)市場(chǎng)深度調(diào)研及投資前景預(yù)測(cè)分析報(bào)告》，預(yù)計(jì)2023年，中國(guó)貴金屬催化劑行業(yè)的需求規(guī)模將擴(kuò)大到205．6億元。貴金屬催化劑的應(yīng)用幾乎涉及到各行各業(yè)，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。在石油、化學(xué)、醫(yī)藥等工業(yè)中的氫化還原、氧化脫氫、催化重整、氫化裂解、加氫脫硫、還原胺化、調(diào)聚、偶聯(lián)、歧化、擴(kuò)環(huán)、環(huán)化、羰基化、甲?；⒚撀纫约安粚?duì)稱(chēng)合成等反應(yīng)中，貴金屬均是優(yōu)良的催化劑；在環(huán)保領(lǐng)域，貴金屬催化劑被廣泛應(yīng)用于汽車(chē)尾氣凈化、有機(jī)物催化燃燒、CO、NO氧化等；在新能源方面，貴金屬催化劑是新型燃料電池開(kāi)發(fā)中最關(guān)鍵的核心材料。然而，貴金屬的低地殼豐度和高昂價(jià)格阻礙了其廣泛的商業(yè)化應(yīng)用。因此，大量的科研工作聚焦于開(kāi)發(fā)高效的非貴金屬和無(wú)金屬碳基電催化劑，以此來(lái)取代或減少對(duì)貴金屬的需求。與金屬基催化劑相比，無(wú)金屬炭基電催化劑擁有許多優(yōu)勢(shì)，如地殼豐度高、價(jià)格低廉、具有分子水平的結(jié)構(gòu)可控性，以及多種催化活性位點(diǎn)的兼容性。不僅如此，通過(guò)對(duì)零維到三維碳結(jié)構(gòu)進(jìn)行雜原子、缺陷和吸附劑摻雜，可設(shè)計(jì)無(wú)金屬炭基電催化劑的靶向活性位點(diǎn)以催化特定的化學(xué)反應(yīng)。（三）炭基儲(chǔ)能材料市場(chǎng)規(guī)模硬炭是指高溫下難以被石墨化的炭，其具有很高的可逆比容量，低或非石墨化的硬炭可作為動(dòng)力型鋰離子或鈉離子電池的負(fù)極材料。硬炭早期為鋰離子電池負(fù)極材料所開(kāi)發(fā)，首效等電化學(xué)性能有待提高限制了應(yīng)用。硬炭負(fù)極材料比容量高，理論值約為530mAh/g，但是存在首次庫(kù)倫效率低、長(zhǎng)循環(huán)穩(wěn)定性不高和壓實(shí)密度低的問(wèn)題。同時(shí)由于硬炭基材料儲(chǔ)鈉機(jī)理本身存在嚴(yán)重爭(zhēng)議，不利于開(kāi)發(fā)一種高性能硬炭基儲(chǔ)鈉負(fù)極，這些都限制了硬炭的早期應(yīng)用。早期硬炭主要在鋰電負(fù)極材料中和石墨摻混使用，以提高快充和低溫下的電池性能。目前鈉離子電池負(fù)極材料的研究主要集中在炭基材料、合金類(lèi)、過(guò)渡金屬氧化物及有機(jī)化合物等。在眾多負(fù)極材料中硬炭材料具有結(jié)構(gòu)多樣、價(jià)格低廉、導(dǎo)電性良好、儲(chǔ)鈉容量高、嵌鈉后體積形變小、環(huán)境友好和低氧化還原電位等優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)中國(guó)國(guó)際金融股份發(fā)布的研究報(bào)告《電池材料前瞻：鈉電重生，硬碳先行》：儲(chǔ)能場(chǎng)景為鈉電應(yīng)用提供堅(jiān)實(shí)支撐，動(dòng)力電池豐富了鈉電應(yīng)用場(chǎng)景。儲(chǔ)能為鈉電的應(yīng)用提供了堅(jiān)實(shí)的應(yīng)用場(chǎng)景支撐，考慮到鈉電產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程較緩的現(xiàn)狀，在電化學(xué)儲(chǔ)能領(lǐng)域，預(yù)估2025年新增部分鈉電占比在15%左右。動(dòng)力電池領(lǐng)域，鈉離子電池主要對(duì)鉛酸電池、磷酸鐵鋰市場(chǎng)進(jìn)行部分替代，主要應(yīng)用場(chǎng)景在低速乘用車(chē)以及商用車(chē)。當(dāng)下由于鈉電產(chǎn)業(yè)化還不成熟，成本較高，據(jù)此預(yù)估2024年前相關(guān)動(dòng)力電池應(yīng)用場(chǎng)景的滲透率不會(huì)超過(guò)2%。硬炭市場(chǎng)從無(wú)到有，2022-2025年需求量有望從0．2萬(wàn)噸提升到10．5萬(wàn)噸。考慮硬炭主要供給鈉離子電池負(fù)極材料以及部分摻雜硬炭的鋰離子動(dòng)力電池，測(cè)算得出2022~2025年硬炭材料的需求量有望從0．2萬(wàn)噸/年提升到10．5萬(wàn)噸/年?？紤]到近兩年市場(chǎng)主要以進(jìn)口為主，進(jìn)口硬炭?jī)r(jià)格20萬(wàn)元/噸，國(guó)產(chǎn)硬炭?jī)r(jià)格普遍在10萬(wàn)元/噸或更低，隨著國(guó)產(chǎn)硬炭出貨量增加，估計(jì)硬炭平均價(jià)格會(huì)持續(xù)回落，預(yù)計(jì)至2025年硬炭材料市場(chǎng)空間為63億元。超級(jí)電容炭通常稱(chēng)為超級(jí)活性炭或炭電極材料，是一種新型高吸附活性炭，其介于電池與普通電容之間，具有電容的大電流快速充放電特性。超級(jí)電容在、制造業(yè)等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，另外其還具備電池的儲(chǔ)能特性，并且可以重復(fù)使用，其具有超長(zhǎng)的循環(huán)壽命，可循環(huán)約20萬(wàn)次到100萬(wàn)次，在生命周期里儲(chǔ)存和釋放的電量大概是鋰離子電池的6-10倍，放電時(shí)利用移動(dòng)導(dǎo)體間的電子（而不依靠化學(xué)反應(yīng)）釋放電流，從而為設(shè)備提供電源。作為超級(jí)電容電極的核心材料，超級(jí)電容炭由于具有較大的比表面積、良好的導(dǎo)電性能、低廉的價(jià)格、較長(zhǎng)的循環(huán)使用壽命和穩(wěn)定的理化性質(zhì)等特點(diǎn)常被視為制備雙層電容器的首選電極材料，也是目前在超級(jí)電容器領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用的最為主要的電極材料，其在電容電極原料中使用量占比在90%左右，生產(chǎn)成本占比約30%-50%。隨著未來(lái)對(duì)超級(jí)電容器需求量的增長(zhǎng)，超級(jí)電容炭的市場(chǎng)需求也會(huì)隨之增加。根據(jù)《納米復(fù)合超級(jí)電容器材料手冊(cè)》（SpringerInternationalPublishing），2021年全球超級(jí)電容市場(chǎng)規(guī)模達(dá)29．2億美元，預(yù)計(jì)2025年市場(chǎng)規(guī)模達(dá)83．3億美元，對(duì)應(yīng)2021-2025年CAGR為30%。根據(jù)華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)，超級(jí)電容器上游有電極、電解液、隔膜、引線(xiàn)等輔助材料，其中電極是超級(jí)電容的關(guān)鍵部件，電極成本占到整個(gè)電容器材料成本的40-50%。根據(jù)KBVResearch2021年的數(shù)據(jù)，電容炭在超級(jí)電容電極材料中占比高達(dá)47%。因此，超級(jí)電容炭作為超級(jí)電容器的核心材料，需求規(guī)模也將隨超級(jí)電容器市場(chǎng)的增長(zhǎng)而快速增長(zhǎng)。中國(guó)是全球最大超級(jí)電容炭市場(chǎng)，超級(jí)電容炭需求將快速增長(zhǎng)，空間廣闊。根據(jù)中經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)，2020年全球超級(jí)電容炭需求量約為1萬(wàn)噸，中國(guó)作為全球第一大超級(jí)電容炭市場(chǎng)，需求量占全球比重超過(guò)50%。智研咨詢(xún)預(yù)測(cè)，2025年中國(guó)超級(jí)電容炭需求將超過(guò)1．3萬(wàn)噸，對(duì)應(yīng)2021-2025年CAGR為14．6%。但是超級(jí)電容炭技術(shù)門(mén)檻高，我國(guó)市場(chǎng)長(zhǎng)期被海外企業(yè)壟斷。QYResearch數(shù)據(jù)顯示日本可樂(lè)麗、韓國(guó)PCT占據(jù)我國(guó)超級(jí)電容炭80%市場(chǎng)份額。隨著元力股份等國(guó)內(nèi)企業(yè)在特種高端活性炭領(lǐng)域取得突破，國(guó)產(chǎn)超級(jí)電容炭質(zhì)量已達(dá)到國(guó)際水平，率有望穩(wěn)步上升。鋰離子電池是主要由正極材料、負(fù)極材料、隔膜和電解液四部分組成，負(fù)極材料主要分為碳材料與非碳材料兩類(lèi)，目前常用的負(fù)極材料為碳基石墨類(lèi)負(fù)極。石墨的理論克容量為372mAh/g，目前高端石墨達(dá)到360-365mAh/g，且具有優(yōu)異的循環(huán)性能，但難以有進(jìn)一步提升。我國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，下游客戶(hù)對(duì)快充性能、續(xù)航時(shí)間提出更高要求，解決以上問(wèn)題除了增加電池尺寸，更重要的是提高電池的能量密度。硅材料的常溫理論克容量3580mAh/g，高溫理論克容量4200mAh/g。與石墨相比，硅的理論克容量接近其十倍。同時(shí)，硅還具有環(huán)境友好、資源豐富等優(yōu)點(diǎn)，因此成為倍受關(guān)注的高能量密度負(fù)極材料。但是硅材料容易受熱膨脹限制了硅基負(fù)極材料的發(fā)展，硅負(fù)極與碳復(fù)合材料優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，可明顯改善硅材料體積膨脹情形。碳負(fù)極材料具有良好的循環(huán)穩(wěn)定性能和優(yōu)異的導(dǎo)電性，且鋰離子對(duì)其層間距并無(wú)明顯影響，在一定程度上可以緩沖和適應(yīng)硅的體積膨脹；此外，硅與碳化學(xué)性質(zhì)相近，二者結(jié)合緊密，因此碳常用作與硅復(fù)合的首選基質(zhì)。在硅碳復(fù)合體系中，硅顆粒作為活性物質(zhì)，提供儲(chǔ)鋰容量；碳既能緩沖充放電過(guò)程中硅負(fù)極的體積變化，又能改善硅系材料的導(dǎo)電性，還能避免硅碳顆粒在充放電循環(huán)中發(fā)生團(tuán)聚。因此硅碳復(fù)合材料綜合吸收了二者特有的優(yōu)點(diǎn)，在鋰電池表現(xiàn)出高質(zhì)量比容量和長(zhǎng)循環(huán)壽命，可代替石墨成為新一代鋰離子電池負(fù)極材料。當(dāng)前硅基負(fù)極滲透率較低，根據(jù)研判，2022年有望成為硅基負(fù)極產(chǎn)業(yè)化元年，預(yù)計(jì)2025年全球硅基負(fù)極需求量有望達(dá)到20萬(wàn)噸，其中消費(fèi)電池滲透率有望達(dá)50%，對(duì)應(yīng)約7萬(wàn)噸硅基負(fù)極需求；圓柱和方形動(dòng)力電池中滲透率分別達(dá)到35%和20%，對(duì)應(yīng)約13萬(wàn)噸硅基負(fù)極需求。多孔碳行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模多孔碳是近年來(lái)發(fā)展迅速的一類(lèi)重要的多孔材料。它們具有孔結(jié)構(gòu)可調(diào)、物理化學(xué)穩(wěn)定性好、比表面積可變、易功能化等優(yōu)點(diǎn)。多孔碳材料在不同的科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。在現(xiàn)代，多孔碳有不同的品種，包括活性炭、碳分子篩、軟、硬模板介孔碳、活性炭纖維或多孔納米碳。到目前為止，在所有類(lèi)型的納米多孔材料中，多孔碳在科學(xué)、技術(shù)和工業(yè)領(lǐng)域的不同部門(mén)的應(yīng)用最大。多孔碳代表活性炭?jī)?yōu)越的應(yīng)用特性及生產(chǎn)利用的經(jīng)濟(jì)性，使其成為眾多產(chǎn)業(yè)門(mén)類(lèi)中難以替代的產(chǎn)品?；钚蕴恐饕獞?yīng)用領(lǐng)域涵蓋了食品飲料、化工、冶金、輕紡、水處理、醫(yī)藥等眾多產(chǎn)業(yè)門(mén)類(lèi)，近年來(lái)隨著環(huán)保節(jié)能成為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的核心理念，活性炭在水處理、大氣污染防治等領(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值也日益凸顯。此外，隨著新材料技術(shù)、醫(yī)藥科學(xué)等領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)展，活性炭在能源儲(chǔ)存、天然氣回收、血液凈化等方面應(yīng)用逐步拓展，將為行業(yè)的前景注入新的活力?；钚蕴慨a(chǎn)業(yè)的發(fā)展大致經(jīng)歷了導(dǎo)入期（1900初-1950s）、成長(zhǎng)期（1950s-1990s）、成熟期（1990s至今）三大階段。歐美發(fā)達(dá)國(guó)家主導(dǎo)了產(chǎn)業(yè)發(fā)展的前兩個(gè)階段，大致在上世紀(jì)90年代，隨著全球產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的進(jìn)一步擴(kuò)展，以中國(guó)為代表的發(fā)展中國(guó)家活性炭產(chǎn)業(yè)發(fā)展突飛猛進(jìn)，成為活性炭行業(yè)的新增長(zhǎng)極。美國(guó)、荷蘭、日本是活性炭傳統(tǒng)生產(chǎn)大國(guó)，隨著中國(guó)活性炭產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，當(dāng)前已成為世界上最大活性炭生產(chǎn)國(guó)和出口國(guó)。當(dāng)前全球活性炭的主要產(chǎn)能已經(jīng)由發(fā)達(dá)國(guó)家轉(zhuǎn)移到以發(fā)展中國(guó)家，特別是中國(guó)和東南亞國(guó)家。上世紀(jì)90年代由于歐美發(fā)達(dá)國(guó)家的環(huán)境監(jiān)管愈發(fā)嚴(yán)厲、人工成本的攀升、活性炭生產(chǎn)賴(lài)以持續(xù)的資源匱乏，活性炭傳統(tǒng)生產(chǎn)大國(guó)美國(guó)、日本、荷蘭等國(guó)家紛紛將能耗較高、附加值較低的中低端活性炭產(chǎn)能向發(fā)展中國(guó)家轉(zhuǎn)移，特別是煤炭資源豐富的中國(guó)及林業(yè)資源豐富的東南亞。與此同時(shí)，發(fā)達(dá)國(guó)家國(guó)內(nèi)的活性炭需求仍在穩(wěn)步增加，因此仍然是全球活性炭的主要需求方。國(guó)內(nèi)的活性炭目前以低端產(chǎn)品為主，產(chǎn)品專(zhuān)用性差，與國(guó)際巨頭的差距較大。新技術(shù)新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)是企業(yè)生存的基礎(chǔ)，必須重視。在技術(shù)研究上可以采取兩條腿走路的方針，一方面依托高校和科研院所的科技力量，瞄準(zhǔn)國(guó)際上的前沿產(chǎn)品和高技術(shù)產(chǎn)品為開(kāi)發(fā)目標(biāo)；另一方面建立自己的研發(fā)中心，以技術(shù)難度不高的產(chǎn)品為開(kāi)發(fā)對(duì)象。建立自己研發(fā)中心的最大好處是可以在高校等單位實(shí)驗(yàn)室小規(guī)模研究的基礎(chǔ)上進(jìn)行中試放大，為工業(yè)生產(chǎn)提供可靠的工藝參數(shù)，可以盡快將技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。另外，由于高校和科研院所受財(cái)力、人力、物力的限制，新產(chǎn)品的研制周期一般較長(zhǎng)。如果在研發(fā)時(shí)間緊迫時(shí)，可以利用研發(fā)中心的人力優(yōu)勢(shì)，可以大大縮短研發(fā)周期。建議聘用高校科技人員作為研發(fā)中心的客座研究員，定期來(lái)中心進(jìn)行指導(dǎo)和學(xué)術(shù)交流。從我國(guó)多孔碳材料行業(yè)的發(fā)展歷程來(lái)看，雖然我國(guó)多孔碳工業(yè)逐步發(fā)展成為全球最大生產(chǎn)國(guó)，但是與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)的多孔碳工業(yè)仍然存在很大差距，主要表現(xiàn)在生產(chǎn)技術(shù)和產(chǎn)品質(zhì)量方面。我國(guó)大多數(shù)生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模小、生產(chǎn)工藝較為落后、生產(chǎn)設(shè)備自動(dòng)化程度低、不利于大規(guī)模、連續(xù)化生產(chǎn)，造成較大的資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。我國(guó)多孔碳產(chǎn)品整體品質(zhì)較低且專(zhuān)用性差，產(chǎn)品銷(xiāo)售無(wú)序競(jìng)爭(zhēng)嚴(yán)重，眾多小企業(yè)為了生存相互之間惡性競(jìng)爭(zhēng)，造成整個(gè)行業(yè)利潤(rùn)率下降，既影響了國(guó)內(nèi)多孔碳制造業(yè)的發(fā)展和市場(chǎng)的培育，也影響了我國(guó)多孔碳企業(yè)的整體競(jìng)爭(zhēng)力。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，人們對(duì)生存環(huán)境認(rèn)識(shí)水平不斷提高和國(guó)家政策的導(dǎo)向作用，環(huán)境治理工程越來(lái)越得到廣泛重視。目前我國(guó)正在逐步完善各類(lèi)污染物的排放標(biāo)準(zhǔn)，但治理工程設(shè)備和設(shè)施的規(guī)范還沒(méi)有跟上。近年來(lái)，國(guó)家高度重視環(huán)保問(wèn)題，許多區(qū)域環(huán)保已經(jīng)被提上最為重要發(fā)展位置。安全、高效、方便、簡(jiǎn)介、快速的多孔碳是目前環(huán)保行業(yè)所熱捧的對(duì)象。根據(jù)QYR調(diào)查，2021年全球多孔碳銷(xiāo)量市場(chǎng)，中國(guó)占據(jù)了26．71%的市場(chǎng)份額，北美占據(jù)了18．84%的市場(chǎng)份額，歐洲占據(jù)19．61%的市場(chǎng)份額。預(yù)計(jì)2028年在中國(guó)市場(chǎng)需求的推動(dòng)下，中國(guó)將占據(jù)全球約30．95%的市場(chǎng)份額。全球多孔碳的銷(xiāo)量從2017年的180．54萬(wàn)噸增加到2021年的205．42萬(wàn)噸，復(fù)合年增長(zhǎng)率為3．28%。2021年全球多孔碳市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到了41．12億美元，預(yù)計(jì)2028年將達(dá)到61億美元，年復(fù)合增長(zhǎng)率（CAGR）為4．88%。多孔炭行業(yè)概況多孔炭材料是指具有不同尺寸孔結(jié)構(gòu)的炭材料，多孔炭孔徑大小可變，根據(jù)孔徑不同，多孔炭可分為微孔炭、中孔炭以及大孔炭三種，在類(lèi)型上，多孔炭材料又分為活性炭、炭分子篩、活性炭纖維、多孔納米碳、碳電極材料、多孔石墨烯、多孔炭黑等品種。多孔炭按制造使用的主要原材料分為三類(lèi)：煤質(zhì)多孔炭、生物質(zhì)多孔炭和其他類(lèi)多孔炭，目前市面上主要的多孔炭類(lèi)別是煤質(zhì)多孔炭和生物質(zhì)多孔炭。多孔炭按外觀(guān)形狀可分為粉狀多孔炭、顆粒狀多孔炭（包含柱狀多孔炭、球狀多孔炭）和其他形狀多孔炭（如多孔炭纖維、多孔炭布、蜂窩狀多孔炭、多孔炭納米管等）；多孔炭廣泛應(yīng)用于VOCs治理、油氣回收、飲用水處理、污水處理、化工、醫(yī)藥、食品、飲料、電極材料、環(huán)保設(shè)備等國(guó)民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域。近年來(lái)，隨著新能源、新材料、節(jié)能環(huán)保等戰(zhàn)略新興領(lǐng)域的快速發(fā)展，新型多孔炭材料的應(yīng)用得到了極大豐富和發(fā)展，尤其是炭分子篩、活性炭纖維、多孔納米碳、碳電極材料、多孔石墨烯、多孔炭黑逐漸成為下游諸多細(xì)分領(lǐng)域中不可或缺的功能性新型材料。多孔炭材料產(chǎn)品主要為功能性專(zhuān)用活性炭、炭催化劑及催化劑載體、炭基儲(chǔ)能材料，其以可再生的林產(chǎn)三剩物、果殼等生物質(zhì)為原料，生產(chǎn)高附加值的生物質(zhì)多孔炭材料產(chǎn)品，對(duì)于充分利用林產(chǎn)三剩物資源、節(jié)約化石能源、提高林農(nóng)收入、促進(jìn)林業(yè)資源的綜合開(kāi)發(fā)利用均具有積極作用。生物質(zhì)多孔炭材料行業(yè)屬于國(guó)家發(fā)改委頒布的《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄（2019年本）》鼓勵(lì)類(lèi)第一條農(nóng)林業(yè)第36項(xiàng)次小薪材、沙生灌木及三剩物深加工與產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、第40項(xiàng)松脂林建設(shè)、林產(chǎn)化學(xué)品深加工以及第四十三條環(huán)境保護(hù)與資源節(jié)約綜合利用第22項(xiàng)節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材環(huán)保及資源綜合利用等技術(shù)開(kāi)發(fā)、應(yīng)用及設(shè)備制造，為國(guó)家產(chǎn)業(yè)目錄鼓勵(lì)類(lèi)行業(yè)。碳材料行業(yè)下游需求旺盛根據(jù)碳達(dá)峰的目標(biāo)，《中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線(xiàn)圖》（2020年版）預(yù)計(jì)十四五期間我國(guó)光伏年均新增光伏裝機(jī)量將在70-90GW之間。隨著光伏行業(yè)的迅速發(fā)展，碳/碳復(fù)合材料正快速形成在晶硅制造熱場(chǎng)系統(tǒng)中對(duì)石墨材料部件的進(jìn)口替代與升級(jí)換代。新冠疫情對(duì)經(jīng)濟(jì)的主要影響是非固定人群集中活動(dòng)及相關(guān)的