白炭黑市场研究

1.       白炭黑简单介绍

白炭黑，是一种无定形的硅酸和硅酸盐总称，在国外通常称气相二氧化硅、淀二氧化硅，在我国通常称气相白炭黑、沉淀白炭黑。白炭黑呈白色粉状体粒状、块状，不燃、无毒无味，具有很好的生理惰性，不溶于水、溶剂和酸，但能溶于强碱和氢氟酸中，化学稳定性好。白炭黑的结构和应用性能与炭黑相似，炭黑的外观是黑色，而白炭黑的外观是白色，习惯上称之为白炭黑。 

白炭黑的主要成份是二氧化硅，因其具有对橡胶的补强作用而俗称为白炭黑。工业化生产的白炭黑按其生产技术的不同可分为两个大的类别，一种是沉淀法二氧化硅，另一种是气相二氧化硅。两类产品的都有成熟的工艺，通过调整工艺参数，已能生产出多达数十个规格的产品，以适应各个领域、行业、产品的个性化需求。气相二氧化硅以其优越的稳定性、补强性、增稠性和触变性,在众多学科及领域内独具特性，有着不可取代的作用。

2.       行业管理、政策法规及行业标准

1、行业主管部门和行业协会 

国家发展与改革委员会、国家工业和信息化部承担行业宏观管理职能，主要负责制定产业政策，指导技术改造。 

中国无机盐工业协会是以无机盐产品生产企业为主体与其他相关实体自愿联合组成的跨地区、跨部门、跨所有制的全国性行业组织。该协会是社会中介组织和自律性行业管理组织，在政府部门和会员单位之间起桥梁和纽带作用。

2、       行业政策法规支持白炭黑行业发展

《“十一五”化学工业科技发展纲要》将其列入优先发展的领域，《中国橡胶工业"十一五"科学发展规划意见》 明确提出积极扶持子午线轮胎专用白炭黑生产， 以有利于安全、 节能、 降低滚动阻力； 《产业结构调整指导目录 （2005 年本） 》也将其列入国家鼓励发展行业。国家相关产业政策的支持，给行业提供了广阔的发展空间。 

3、       行业标准

就标准而言，国内主要有国家标准、行业标准、企业标准三个层次，国际上主要有ISO标准和跨国公司的公司标准两个层次。对于沉淀法白炭黑，国内有一系列标准，包括有14个行业方法标准和3个国家方法标准，其中HG/T 3061-2009《橡胶配合剂  沉淀水合二氧化硅技术条件》是产品标准，其余标准为方法标准。我国的气相二氧化硅国家标准为GB/T 20020-2005《气相二氧化硅》。

3.       白炭黑的分类

1、       白炭黑按制造方法分类

2、       白炭黑按用途分类

3、       白炭黑的市场分类

4.       白炭黑的主要应用

1、       概述

白炭黑的用途十分广泛，可作为补强剂用于橡胶制品和轮胎，作为分散剂和载体广泛应用于医药、农药、固体消防材粹、涂料及油墨中，还可以用在农药、饲料等中作载体或流动助剂，在牙膏中用作摩擦剂和增稠剂，在涂料中作沉降剂和消光剂，在纸中作填充剂等。气相法白炭黑也可作为一种多功能添加剂，广泛应用于电缆材料、胶粘剂、油漆、涂料、油墨和复印机墨粉、食品和化妆品中，可起到补强、增稠、抗结块、控制体系流变和触变等作用。 目前我国白炭黑品种仍停留在通用产品上，大多属于中低档产品，应用也基本停留在普通用途上，适用于绿色轮胎用的高分散品种、硅橡胶用的高透明产品、高档消光剂专用品种仍需进口，这些高附加值的产品代表白炭黑发展的重要方向。

2008年其应用于各领域比例如下图所示： 

1、沉淀法白炭黑应用现状 

1.1 在橡胶工业中的应用 

白炭黑用作补强剂，用量最大的是橡胶领域，其用量占总量的70%。白炭黑能大幅提高胶料的物理性能，降低轮胎的滚动阻力，同时不损失其抗湿滑性能。白炭黑填充的胶料与普通炭黑填充的胶料比较，滚动阻力可降低 30%。 

安徽确成硅化学有限公司副总经理毛善兵告诉记者，2009年，我国轮胎消耗的橡胶炭黑已经超过300万吨，但白炭黑仅占3.3%的份额，与美欧等国31%的比例水平相差甚远。如果我国轮胎白炭黑消费比例达到发达国家水平，每年仅该领域需要的白炭黑就将超过110万吨。近几年，出口轮胎占国内轮胎总产量40%的份额，如果所有出口轮胎都采用或部分采用白炭黑替代炭黑，每年增加的白炭黑用量就将超过20万吨。据统计，近几年使用高分散性白炭黑的绿色轮胎保持着10%~20%的年增长率，而且越来越多的原配胎指标中开始指定加白炭黑。固特异、锦湖、米其林等知名轮胎品牌都已推出低滚动阻力轮胎，分别配备在不同的车型上面。由于欧洲对乘用胎的湿牵引性和滚动阻力的要求高，绿色轮胎在欧洲市场发展较快，而且欧盟已经规定新车原配胎必须采用绿色轮胎，因此欧洲是高分散沉淀法白炭黑使用比例最高的地区，目前欧洲绿色轮胎的普及率已达90%以上。

近年来，随着我国汽车工业和公路交通运输的快速发展，各类轮胎需求亦将快速发展。我国全钢载重子午胎产量、白炭黑产量及需求量为列说明，相关情况见下表：

1.2 在涂料行业中的应用 

白炭黑折射指数为 1.45-1.50，用于清漆中具有良好的光学性能。国内涂料市场主要集中在基础设施建设和生产应用，其中工业涂料约占70%，建筑涂料市场约占30%。近年来，随着住房建设的迅速发展，涂料特别是建筑涂料的市场需求有较快的发展。 2008 年国内涂料总产量 638 万吨， 同比增长 7.64%。从涂料行业发展来看，拉动内需政策中所包含的基建、道路投资等都将会成为涂料市场新的增长点。白炭黑作为涂料的消光剂，其需求量也将有相应的发展。 

1.3 在牙膏中的应用 

白炭黑是目前牙膏用摩擦剂的主要品种之一。其具有比表面积大、吸附能力强、粒径均匀、性质稳定、无毒无害等特征，可作为较好的牙膏原料。白炭黑在牙膏中应用时间不长，但已显示出多种功能，除作摩擦剂外，还可作缓蚀剂、增稠剂、触变剂。 

中国牙膏产量 2000 年为 36 亿支，2005 年为 52 亿支，2008 年已达 73.89 亿支，总体呈增长趋势。虽然白炭黑在牙膏中的应用时间不长，但因其具有比表面积大、吸附能力强、粒料均匀和无毒无害等特性，目前已成为牙膏用摩擦剂的主要品种之一，预计随着人民生活水平的提高，使用白炭黑为磨料的高档牙膏的消费比例将逐步提高。2006 年牙膏行业白炭黑使用量约 0.8 万吨，2010 年预计约3.19 万吨。

1.4 农药和饲料的应用

中国是农药生产和使用大国，2001 年原药产量 69.6 万吨，2006 年产量达到 97.53 万吨。今后发展趋势是高效低毒农药比重将继续扩大，因此预测产量不会有显著增加。白炭黑主要用于粉剂型农药中做载体和抗结块剂，今后粉剂和可湿性粉剂、颗粒剂要向悬浮剂和水分散剂发展，因此今后 5-10 年农药行业对白炭黑的需求，将保持现有水平。饲料行业随着我国禽畜饲养业进一步的发展，2006 年全国饲料产量 1.11 亿吨，对白炭黑的需求趋于增加。2006 年农药饲料行业白炭黑需求量为 5.6 万吨，预计 2010 年该行业需求量可达 8.51 万吨。  

2、气相法白炭黑应用现状 

2.1 硅橡胶等的补强剂 

硅橡胶具有较好的耐高低温、隔热、绝缘、防潮、耐化学腐蚀、抗污染和生理惰性等性能，在航空、航天、国防工业、机械制造、建筑装饰、生物医学等领域具有不可替代的作用。补强的硅橡胶，效果最好的是气相二氧化硅。当添加气相二氧化硅之后 其强度最高可提高40倍，屈服点模量可提高10倍左右，伸长率、蠕变性能也能得到十分显著的改善。气相法白炭黑的小粒子效应还可提高橡胶的耐磨性能。 

2006年我国硅橡胶总消费量达到34万t，其中高温硫化硅橡胶消费13万t；室温硫化硅橡胶消费21万t。2007～2011年我国硅橡胶消费量将以10.5%的速度增长，预计到2011年需求量将达到56万t。根据中国化工信息中心的预测，2008年－2011 年，我国高温硅橡胶需求将以 15％左右速度增长。因此所需的白炭黑也会相应增长。 

2.2 胶粘剂、密封剂、涂料、油漆和油墨的补强剂、助流剂 

在胶粘剂和密封剂中，白炭黑主要作为补强剂和流动助剂，起到控制流变、防止沉降、防止流挂和补强作用。此外还广泛应用于油漆、油墨及涂料领域，主要作为流变助剂、防沉剂、分散剂使用。在液态体系中，白炭黑主要作为流变控制剂使用，其在基质中分散形成一个二氧化硅网络，在储存过程中可以有效防止颜料的沉降分层现象。 

2.3 树脂的补强剂 

在塑料中添加白炭黑，可提高材料的强度、韧性、耐磨性、防水性和耐老化性，改善材料的加工性能及制品的外观。含有 3-5%白炭黑的不饱和聚酯树脂，其耐磨性提高 l-2 倍，拉伸强度提高 1 倍，抗冲击强度也大大提高。 

5.       白炭黑行业发展情况及问题

1、行业增长平稳

得益于轮胎制造业、硅橡胶产业、牙膏产业、涂料工业、新能源等领域的需求增长，预计未来5年我国沉淀法白炭黑（二氧化硅）的年均需求增长速度约为10%。业内专家预计，未来几年白炭黑全球需求增速 3%-5%。2010 年，全球白炭黑消费量将达到 150 万吨。据美国纳驰咨询公司所做的市场研究报告称，到2015年白炭黑的需求量还会上升到210万t，需求增长的动力主要来自于轮胎工业。届时中国白炭黑产量将达 120 万吨，即未来几年国内产量增速在 8%左右。来自弗里多尼亚集团的最新研究报告称，未来4年世界特种二氧化硅需求将以年均6.3%的速度增长，到2014年达到270万吨。气相法白炭黑的增长速度将超过沉淀法白炭黑的增长速度。

近年来，随着我国国民经济的增长，白炭黑行业也一直处于快速发展之中。2004 年我国白炭黑产量为 43.1 万吨，，2009 年产量 75 万吨，2010年产量达到86万吨。2004-2009 年复合增长在 11.7%。产量全球第一且是白炭黑净出口国。

2、       我国白炭黑行业增长的主要原因

一方面，白炭黑广泛使用于轮胎、硅橡胶、农药、饲料、涂料等行业，近年来这些下游行业的快速发展，带动市场需求不断增长；另一方面，随着科学技术进步，新产品、新品种的不断涌现，白炭黑产品所应用的领域不断拓宽，有制鞋系列、轮胎系列、硅橡胶补强用系列、密封胶用系列、牙膏用系列、消光剂用系列、农药专用系列、灭火剂填充剂系列、食品专用及医药载体用系列等品种。

绿色轮胎的发展和普及将大大提高白炭黑的需求，促进产业发展。2009年，我国轮胎消耗的橡胶炭黑已经超过300万吨，但白炭黑仅占3.3%的份额，与美欧等国31%的比例水平相差甚远。中国的白炭黑市场发展还有较大的潜力。

同时，国家调整出口退税（2009年开始调整，由零退税调整到退税9%），在很大程度上促进了中国白炭黑行业的出口。 

3、白炭黑工业存在的问题。

首先是大而不强，主要表现在多数品种还属于中、低档产品，适用于绿色轮胎的高分散性白炭黑、牙膏用和某些非橡胶用白炭黑品种的质量与国外同类产品尚有一定差距，高档消光剂专用品种仍需进口。国外白炭黑公司正在积极进入中国市场，我国气相法白炭黑产业面临着生存压力与挑战。

其次是低价竞争和低水平重复建设还比较普遍，产业集中度还不够高，也在一定程度上制约着行业发展。 随着我国汽车和轮胎工业的持续快速发展，沉淀法白炭黑的产能、产量和市场需求将继续增长，其中轮胎行业的需求将有较快增长。

 

1.2 气相法白炭黑生产现状 

气相法白炭黑是四氯化硅或三氯一甲基硅烷在空气和氢气混合气流中经高温水解生成的一种无定型粉末，往往是球形颗粒。气相法得到的产品纯度高，分散性好，粒子细而呈球形，表面羟基少，因而具有优异的补强性能，但此法工艺复杂、对设备要求高、能耗大、生产成本高。气相法是目前发达国家工业化生产纳米级白炭黑的主要方法。随着我国及亚洲经济的快速增长，出现了巨大市场需求空间，低生产成本的吸引力以及发达国家的环保压力使国外气相法白炭黑生产厂家开始向亚洲转移。 

目前内资主要生产企业有：浙江新吉新材料有限公司、广州吉必盛科技实业有限公司、沈阳化工股份有限公司、上海氯碱化工股份有限公司等，年总产能超过 1.5万吨，产量超过 8000 吨。外资企业主要有：卡博特蓝星(江西、天津)化工有限公司，德山化工(浙江)有限公司等，年总产能超过 2.1 万吨t，产量超过 1 万吨。外资企业仍占据国内气相法白炭黑市场的主导位置。 

目前，具有气相法二氧化硅生产技术知识产权的国家仅有美国、 德国、 日本、 乌克兰和中国 5个国家。2008年全球气相法二氧化硅生产能力为 25万t / a,产量为 20 . 84万 t ,与 2000年相比 ,生产能力、 产量均增长 250%。

6.       我国白炭黑近年来进出口情况

2010年1-6月，进口二氧化硅49328吨，金额1.08亿美元，出口二氧化硅187542吨，合计1.3亿美元。2011年1-3月，二氧化硅的进口总量为21866.98吨，同比下降8.78%；进口平均价格为2.55美元/千克，同比增长19.76%；二氧化硅的出口总量为110143.8吨，同比上涨18.7%；出口平均价格为0.91美元/千克，同比增长41.3%。

2009年我国白炭黑出口退税由零提高为9%，带动白炭黑出口数量大幅上升。从产品结构来看，我国进口的大多是高价高端的白炭黑产品，出口大多是低价低端产品。出口和进口的差距也越来越大。

7.       白炭黑最近的行业动态

2010年10月20日，罗地亚集团精细化工添加剂(青岛)有限公司高性能白炭黑（沉淀法）工厂揭幕。该项目投资5000万欧元，设计年产能为7.2万吨。

2010年9月29日，由卡博特蓝星化工(江西)有限公司斥资4300万美元打造的世界级气相二氧化硅增资扩产项目在九江市星火工业园动工。该项目第一阶段扩产预计2011年下半年完成，将使卡博特蓝星公司气相二氧化硅生产能力从0.5万吨/年提高到1.5万吨/年;第二阶段将使总产能提高到2万吨/年（全球最大）。

2010年10月动工的瓦克化学股份有限公司与道康宁公司的张家港气相二氧化硅工厂二期工程，正在紧锣密鼓地进行，预计2011年完工。双方新建气相二氧化硅工厂的总投资额达数千万欧元。

2009年，年产 1 万吨气相白炭黑项目落户万州。

2009年，美国邱博工程材料公司近日宣布其投资3900 万美元在山东青岛经济技术开发区新建的年产 4 万吨沉淀法白炭黑工厂竣工投产。

2010年，吉必盛与赛维共建国内最大气相法白炭黑基地。

2009年，德山化工二期 5 000 t/a白炭黑项目开始建设日本德山化工再投资 2.99亿美元扩大在中国的白炭黑产能, 计划 2009年秋季竣工。由德山化工 (浙江) 100 %出资。一期的 0.5万吨/年已于 2007年 11月份投产；二期0.5万吨/年建成后，整个基地的生产规模为 1万吨/年。 

2011年，瓦克 -道康宁张家港气相法白炭黑工厂二期工程竣工。投资总计将达5 000 万欧元。该厂硅氧烷和气相法白炭黑(包括白炭黑工厂二期工程)的设计总年产能力可达21万t。

龙星化工2011年5月20日公告，将分多期在冀建设六条高分散白炭黑生产线，总规模可达到年产21万吨。目前，公司董事会已决定投资2.2 亿元建设该项目的第一期年产3.5万吨高分散白炭黑项目。

2011年唐山新建6 000 t 气相白炭黑项目。据韩国OCI 公司网站报道， 韩国OCI 公司与河北唐山三孚硅业公司合资兴建年产6000 吨气相白炭黑项目近日在唐山签约。该项目预计20 个月内建成投产。

2009年，美国休伯(Huber)工程材料公司宣布,其投资 3 900万美元在山东青岛经济技术开发区新建的年产 4万 吨的沉淀法白炭黑工厂已经竣工。

2010年，赢创工业集团高层最近表示, 计划在未来4年内大幅提高其沉淀法白炭黑产能, 将逐步对现有生产基地产能进行扩大，到2014 年使产能提高25%。集团将投入数千万欧元扩大其在亚洲和欧洲的白炭黑产能。目前, 赢创工业集团在全球8个国家建有10 个沉淀法白炭黑生产基地。

2010 年我国沉淀法白炭黑在建项目的总年生产能力约28 万 吨, 大多数在2010
 2011 年建成投产。

8.       内蒙多晶硅企业

内蒙古多晶硅企业及产能情况（吨）
名称	地点	产能	投产情况	后期计划	预计投产时间
内蒙古锋威硅业有限公司	阿拉善经济开发区	1500	2010年6月	3000	2011年6月
内蒙古神舟硅业有限责任公司	呼和浩特市金桥经济开发区	1500	已投产	3000	正在推进
内蒙古鄂尔多斯多晶硅业有限公司	鄂尔多斯棋盘井工业园	3000	已投产
内蒙古中盛科技新材料有限公司	巴彦淖尔市	1500	2010年10月
国电内蒙古晶阳能源有限公司	鄂尔多斯市准格尔旗	3000	预计年底建成	7000	正在推进
赛维LDK(LDK Solar)的子公司	呼和浩特金山开发区			30000	2013年底
横店东磁子公司	乌海市经济技术开发区			6000	2011年8月公告
内蒙古盾安光伏科技有限公司	乌拉特后旗	3000	2011年5月试产	2000	2012年底
内蒙古宏宇硅业科技有限责任公司	古霍林郭勒市	1500	2011年6月
合计		15000		51000