概念：半補強炭黑，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、通用和半補強炭黑等，我國橡膠用炭黑國家標準是等效采用美國試驗與材料協(xié)會標準ASTM D1765-91a《橡膠用炭黑分類命名》。半補強炭黑對應(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。天然氣半補強炭黑是氣爐法生產(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，天然氣半補強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強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強與新工藝爐法軟質(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)的進展，在有些偏遠的地區(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)半補強炭黑產(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)一樣天然氣半補強炭黑生產(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強炭黑創(chuàng)造了一些發(fā)展機遇使天然氣半補強炭黑從生產(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)炭黑和天然氣半補強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強炭黑生產(chǎn)的企業(yè)，我國天然氣半補強炭黑的生產(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)沒有天然氣半補強炭黑企業(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強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?。其他省份各有產(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。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 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 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%，全年進口量大增近30%，導(dǎo)致2017年我國天然氣對外依存度高達39%，拓展氣源尤為重要。

隨著我國油氣體制改革進程的逐步推進，天然氣上游氣權(quán)的準入 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 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 10%以上，2020 年消費量將達 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強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強炭黑每1立方米天然氣150克炭黑的收率測算，天然氣半補強炭黑的售價要達到17000元每噸，才能剛好達到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)半補強炭黑如果按平均4000元每噸的原料油成本測算每噸半補強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。按照補強劑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，估計天然氣半補強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，天然氣半補強炭黑市場需求萎縮。

3、可替代產(chǎn)品較多產(chǎn)品競爭力不強

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)的標準炭黑產(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強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重影響。近些年來為了提高天然氣半補強炭黑產(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)和投入力度彌補與天然氣半補強產(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強炭黑生產(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)天然氣半補強企業(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。

我國天然氣半補強炭黑優(yōu)勢

1、與國外炭黑價格相比有價格優(yōu)勢

目前國內(nèi)天然氣半補強炭黑價格五花八門，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，我國天然氣半補強炭黑根據(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，而進口天然氣半補強炭黑價格基本在2萬元以，價格優(yōu)勢明顯。

2、單臺產(chǎn)能較小，生產(chǎn)靈活

因為天然氣半補強炭黑的生產(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。相比較天然氣半補強炭黑的生產(chǎn)更靈活。

3、生產(chǎn)工藝成熟投資少見效快

天然氣半補強炭黑生產(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，對于天然氣半補強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。