概念：半補(bǔ)強(qiáng)炭黑，炭黑根據(jù)在橡膠中的使用特點被分為超耐磨、中超耐磨、高耐磨、快壓出、通用和半補(bǔ)強(qiáng)炭黑等，我國橡膠用炭黑國家標(biāo)準(zhǔn)是等效采用美國試驗與材料協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)ASTM D1765-91a《橡膠用炭黑分類命名》。半補(bǔ)強(qiáng)炭黑對應(yīng)的是軟質(zhì)炭黑N700系列包括N754,N762,N765,N772,N774,N787等。

用天然氣既作為原料又作為燃料的爐法生產(chǎn)稱為氣爐法，氣爐法是本世紀(jì)30年代第一個工業(yè)化的爐黑生產(chǎn)方法。但是隨著天然氣遠(yuǎn)距離運輸和綜合利用的開發(fā)和能源緊缺，造成氣價高揚成本猛增，同時油爐法炭黑以其原材料成本及工藝控制等優(yōu)勢逐步取代了氣爐法生產(chǎn)炭黑。天然氣半補(bǔ)強(qiáng)炭黑是氣爐法生產(chǎn)炭黑的主要產(chǎn)品。因其產(chǎn)品的一些特性目前主要在非輪胎橡膠制品里應(yīng)用。

在八十年代以前，天然氣半補(bǔ)強(qiáng)炭黑是我國炭黑家族中的骨干品種。隨著新工藝油爐法炭黑的推廣天然氣半補(bǔ)強(qiáng)炭黑逐漸被成本價格較低的新工藝軟質(zhì)炭黑代替在汽車輪胎里面的應(yīng)用。但是由于天然氣半補(bǔ)強(qiáng)與新工藝爐法軟質(zhì)炭黑相比，有質(zhì)量較為純凈和穩(wěn)定，彈性好，生熱低等優(yōu)點，目前在非輪胎橡膠制品領(lǐng)域應(yīng)用還未被替代，特別是隨著我國石油天然氣勘探開發(fā)的進(jìn)展，在有些偏遠(yuǎn)的地區(qū)油田伴生氣暫未利用的情況下將其生產(chǎn)炭黑仍然是投資少見效快的項目，還有一些天然氣價格相對較低的地區(qū)生產(chǎn)半補(bǔ)強(qiáng)炭黑產(chǎn)品成本較低具有一定的競爭優(yōu)勢，因此我國與國外炭黑生產(chǎn)企業(yè)一樣天然氣半補(bǔ)強(qiáng)炭黑生產(chǎn)企業(yè)寥寥無幾。近些年來一方面隨著我國橡膠工業(yè)的迅猛發(fā)展，國內(nèi)非輪胎橡膠制品在國內(nèi)外市場競爭愈加激烈，制品企業(yè)對原材料產(chǎn)品的質(zhì)量要求不斷提高，另一方面隨著我國炭黑生產(chǎn)技術(shù)的不斷優(yōu)化和提高為天然氣半補(bǔ)強(qiáng)炭黑創(chuàng)造了一些發(fā)展機(jī)遇使天然氣半補(bǔ)強(qiáng)炭黑從生產(chǎn)技術(shù)產(chǎn)能效率綜合利用等方面都有了很大的提高。但是油爐法軟質(zhì)炭黑和天然氣半補(bǔ)強(qiáng)炭黑的競爭一直存在，無論是產(chǎn)品質(zhì)量和制造成本上，雙方互相取長補(bǔ)短共同發(fā)展的同時競爭也異常的激烈。

目前國外已經(jīng)很少有專門從事天然氣半補(bǔ)強(qiáng)炭黑生產(chǎn)的企業(yè)，我國天然氣半補(bǔ)強(qiáng)炭黑的生產(chǎn)情況也不樂觀，生產(chǎn)企業(yè)也非常有限，據(jù)了解除新疆還有幾家生產(chǎn)外其他地區(qū)基本已經(jīng)沒有天然氣半補(bǔ)強(qiáng)炭黑企業(yè)。全國總產(chǎn)能也不過5萬噸。產(chǎn)量也是根據(jù)銷售情況安排生產(chǎn)。

造成我國天然氣半補(bǔ)強(qiáng)炭黑幾乎被淘汰的原因較多，簡單分析有如下幾個原因：

1、天然氣資源緊缺，價格上漲，炭黑產(chǎn)品制造成本高，售價高沒有市場競爭力。

我國天然氣分布具體來看，陜西、四川、新疆三大西部省份的天然氣儲量最為豐富，產(chǎn)量也最高，這是西氣東輸?shù)淖罨镜谋尘啊Ｆ渌》莞饔挟a(chǎn)儲，但體量較三大省份小的多。按照2016年的數(shù)據(jù)，三大省份的天然氣產(chǎn)量占當(dāng)年全國天然氣總產(chǎn)量的約七成，并且由于靠近氣源地，我國西部省份管道天然氣的價栺更低。近些年中國天然氣供應(yīng)能力持續(xù)增強(qiáng)。2017 年， 國內(nèi)天然氣產(chǎn)量 1380 億 m3，同比增長 0.8%，天然氣在一次能源消費結(jié)構(gòu)中占比 6.4%，遠(yuǎn)低于全球平均水平，與美國、俄羅斯等天然氣消費大國相比差距更大。2016年全球平均占比 24.1%，美國占比 31.5%，俄羅斯占比 52.2%。受低油價影響，國內(nèi)天然氣勘探開發(fā)投入少?？辈橥顿Y從 2013 年的 786 億元降到 2016 年的 528 億元，降幅達(dá) 33% ;開發(fā)投資從 2013 年的峰值 2876 億元降到 2016 年的 1333 億元，降幅達(dá) 54%。國家發(fā)展改革委的數(shù)據(jù)顯示，2017年我國天然氣 消費量2373億立方米，同比增長15.3%，全年進(jìn)口量大增近30%，導(dǎo)致2017年我國天然氣對外依存度高達(dá)39%，拓展氣源尤為重要。

隨著我國油氣體制改革進(jìn)程的逐步推進(jìn)，天然氣上游氣權(quán)的準(zhǔn)入 和退出將更加靈活，中間層級將會減少，管輸和銷售將會逐步分開，這對民營企業(yè)的影響 將是多方面的。一方面，民營企業(yè)對于行業(yè)中上游的介入程度將得到提升，改善當(dāng)前民營 企業(yè)集中競爭于下游領(lǐng)域的格局;另一方面，中間環(huán)節(jié)損耗的精簡以及未來中上游市場的 開放、國企信息的透明化和價格聯(lián)動體制的推出將提升油氣資源的利用效率，將降低天然 氣成本價格。天然氣價格的下行將提高低補(bǔ)貼地區(qū)煤改氣政策推行的實際效率。

“十二五”期間，我國居民用氣人均提高 1.8 倍，天然氣消費占一次能源消費比重從 2.7%提高至 5.9%，盡管發(fā)展 迅速，但遠(yuǎn)低于世界平均水平 24%。作為世界第三大天然氣消費國，我國目前人均天然氣消費僅 146 立方米/人，遠(yuǎn) 低于全球平均 452 立方米/人的水平，更不及 OECD 國家 1265 立方米/人。根據(jù) 2014 年 6 月發(fā)布的《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動計劃(2014-2020)》，提出到 2020 年我國煤炭消費比重降至 62%以 內(nèi)，要大力發(fā)展天然氣，提高天然氣儲備能力，天然氣消費比重提高至 10%以上。據(jù)此反推，“十三五”期間我國 天然氣消費 CAGR 將達(dá) 10%以上，2020 年消費量將達(dá) 3200-4100 億立方米。

從我國十三五發(fā)展規(guī)劃和十二五發(fā)展成績來看，未來我國天然氣價格不會出現(xiàn)大幅的下降。這就決定了天然氣半補(bǔ)強(qiáng)炭黑的原料在成本在未來不會降低。我們可以做一個簡單的推算按照天然氣半補(bǔ)強(qiáng)炭黑每1立方米天然氣150克炭黑的收率測算，天然氣半補(bǔ)強(qiáng)炭黑的售價要達(dá)到17000元每噸，才能剛好達(dá)到2.48元每立方米天然氣的原料成本(緊緊是原材料成本)，這個價格已經(jīng)是2014年1月至2017年4月我國36個城市管道天然氣平均服務(wù)價格的最低價格了。而目前新工藝爐法軟質(zhì)半補(bǔ)強(qiáng)炭黑如果按平均4000元每噸的原料油成本測算每噸半補(bǔ)強(qiáng)炭黑的原材料成本僅為7200元每噸。

2、非輪胎制品規(guī)模小(與輪胎制品相比較)市場需求小。

根據(jù)中國橡膠工業(yè)協(xié)會輪胎分會和橡膠制品分會2017年的報告顯示2017年全國汽車輪胎總產(chǎn)量約在6.53億條估算生產(chǎn)輪胎的重量為1260萬噸，按照原材料占51%來測算，消耗天然橡膠378萬噸，合成橡膠264.6萬噸。按照補(bǔ)強(qiáng)劑24%測算，消耗白炭黑、炭黑302.4萬噸。而炭黑制品行業(yè)測算的2017年47家重點企業(yè)炭黑消耗量約為10萬噸，而且其中N220,N330，N660品種占有量相對較大，估計天然氣半補(bǔ)強(qiáng)炭黑全國市場需求不足2萬噸。雖然輪胎橡膠行業(yè)的需求量較大，但是市場已經(jīng)被油爐法炭黑產(chǎn)品占有，天然氣半補(bǔ)強(qiáng)炭黑市場需求萎縮。

3、可替代產(chǎn)品較多產(chǎn)品競爭力不強(qiáng)

近些年來隨著我國油爐法炭黑生產(chǎn)工藝的不斷發(fā)展，炭黑生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)水平發(fā)展迅速。特別是新工藝爐法炭黑的工藝控制日趨成熟，不僅能夠生產(chǎn)出常規(guī)的標(biāo)準(zhǔn)炭黑產(chǎn)品甚至有些企業(yè)可以根據(jù)客戶的要求定制炭黑產(chǎn)品來滿足應(yīng)用企業(yè)的需求。一些普通制品企業(yè)原有配方中的天然氣半補(bǔ)強(qiáng)炭黑被成本更加低廉的油爐法炭黑替換，而一些高端制品企業(yè)，因其客戶大多為海外和知名企業(yè)對產(chǎn)品質(zhì)量要求較高，因此大多進(jìn)口知名公司炭黑作為原材料，提高自身產(chǎn)品信譽和知名度而放棄國內(nèi)的炭黑產(chǎn)品。這些不利因素使原本較小的市場競爭更加激烈。

4、生產(chǎn)工藝限制，綜合利用水平低，邊緣效益較低

氣爐法是本世紀(jì)30年代第一個工業(yè)化的爐法炭黑生產(chǎn)，與油爐法生產(chǎn)工藝大致相同，分成反應(yīng)部分，收集部分，精制造粒部分。其中反應(yīng)爐頭有單爐頭和多爐頭，爐頭裝有天然氣-空氣或富氧空氣火嘴箱，一個爐子或幾個爐子的氣流在煙道中匯集通向冷卻塔或其他換熱設(shè)備將煙氣溫度降至收集袋濾器的使用溫度，然后進(jìn)行炭黑的收集和精制及造粒包裝，燃余氣體放空或綜合利用。整個過程與油爐法炭黑生產(chǎn)工藝大致相同，只是單臺爐的生產(chǎn)能力相差較大，一般氣爐法的單臺產(chǎn)能在1500噸/年，而油爐法的單爐產(chǎn)能可以從幾千噸到幾萬噸。也正是因為油爐法生產(chǎn)能力的體量較大，所以可以配備相應(yīng)的節(jié)能裝置以及綜合利用裝置既尾氣鍋爐發(fā)電等配套設(shè)施增加邊際效益。而氣爐法的體量較小，綜合利用收益和裝備投入不成正比。

5、生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模限制 技術(shù)改革方向單一

由于氣爐法炭黑市場的不斷萎縮，使生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模和實力都受到了嚴(yán)重影響。近些年來為了提高天然氣半補(bǔ)強(qiáng)炭黑產(chǎn)品的競爭力，生產(chǎn)企業(yè)分別從多爐頭富氧反應(yīng)等增加單套設(shè)備體量，添加油類原料生產(chǎn)降低產(chǎn)品制造成本，以及尾氣的綜合利用等方法彌補(bǔ)與油爐法軟質(zhì)炭黑工藝上的不足，而油爐法軟質(zhì)炭黑也在產(chǎn)品的純凈度及物理性能上加大研發(fā)和投入力度彌補(bǔ)與天然氣半補(bǔ)強(qiáng)產(chǎn)品內(nèi)在質(zhì)量上的不足。因為現(xiàn)代新工藝炭黑企業(yè)的規(guī)模較大，兼具軟硬質(zhì)生產(chǎn)線及檢驗配套甚至有自己的研發(fā)中心，因此在研發(fā)投入上對天然氣半補(bǔ)強(qiáng)炭黑生產(chǎn)企業(yè)有明顯的優(yōu)勢。據(jù)國內(nèi)某橡膠制品企業(yè)介紹，曾經(jīng)有國內(nèi)天然氣半補(bǔ)強(qiáng)企業(yè)因為在生產(chǎn)過程中添加油類原料使橡膠制品的質(zhì)量出現(xiàn)了問題，最后不得不改為進(jìn)口產(chǎn)品以減少原材料質(zhì)量對制品質(zhì)量的影響。

我國天然氣半補(bǔ)強(qiáng)炭黑優(yōu)勢

1、與國外炭黑價格相比有價格優(yōu)勢

目前國內(nèi)天然氣半補(bǔ)強(qiáng)炭黑價格五花八門，主要原因就是非純天然氣生產(chǎn)炭黑混入及或油爐法軟質(zhì)炭黑混入市場，我國天然氣半補(bǔ)強(qiáng)炭黑根據(jù)地方天然氣價格的不同也有所不同，一般市場價格在1-2萬元每噸，而進(jìn)口天然氣半補(bǔ)強(qiáng)炭黑價格基本在2萬元以，價格優(yōu)勢明顯。

2、單臺產(chǎn)能較小，生產(chǎn)靈活

因為天然氣半補(bǔ)強(qiáng)炭黑的生產(chǎn)體量較小(單爐頭年產(chǎn)1500噸，與幾萬噸的油爐法軟質(zhì)炭黑相比)因此與相對較小消耗量的橡膠制品相匹配?？梢赃B續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。而油爐法軟質(zhì)炭黑生產(chǎn)線動輒就是4-5萬噸的生產(chǎn)能力，十幾天就可以生產(chǎn)出天然氣法一年的產(chǎn)量。相比較天然氣半補(bǔ)強(qiáng)炭黑的生產(chǎn)更靈活。

3、生產(chǎn)工藝成熟投資少見效快

天然氣半補(bǔ)強(qiáng)炭黑生產(chǎn)的工藝已經(jīng)非常成熟，而且和油爐法炭黑相比設(shè)備投入較少，對于一些地區(qū)油田伴生氣暫未利用或一些天然氣價格相對較低的地區(qū)將其生產(chǎn)炭黑仍然是投資少見效快的項目，而且隨著國家環(huán)保要求煤改氣的大背景下冬夏季的天然氣使用量會出現(xiàn)很大的峰谷差別，錯峰生產(chǎn)靈活方便。

4、有市場需求

隨著我國橡膠工業(yè)的不斷發(fā)展和壯大，帶動了我國炭黑原材料市場的快速發(fā)展，市場有需求是硬道理，對于天然氣半補(bǔ)強(qiáng)炭黑在膠料里可以大量填充，其賦予硫化膠優(yōu)異的伸長以及低生熱，高彈性和耐老化等性能，具有不可或缺的優(yōu)勢。在汽車橡膠制品，剎車片，膠管等非輪胎橡膠制品有獨特的地位。