【干货】一文了解炭黑的全部知识！（炭黑用途、供需数据汇总）

（来源：炭黑产业网）

炭黑，这抹看似简单的黑色粉末，实则是支撑众多行业运转的关键工业原材料，更是早已悄悄融入我们日常生活的方方面面。那炭黑到底如何与我们的生活紧密相连？在庞大的工业体系中，它又扮演着怎样不可或缺的角色？它的核心作用是什么，主要用途又覆盖了哪些领域？

接下来，小编将从十大核心维度，带大家全方位读懂炭黑这一工业原料：从 “炭黑究竟是什么” 的基础认知，到它在生活中的应用场景；从专业的生产工艺解析，到各项关键性能指标，再到行业当前市场情况以及未来的发展机遇。让你从此对 “炭黑” 有更全面、更深入的了解！

01 炭黑的介绍及发展历史

炭黑是由多种烃类物质(气态、固态、液态)经不完全燃烧或裂解生成的物质，主要成分是碳元素其基本粒子尺寸在10~100nm之间，，其粒子是近似球形的胶体粒子，而这些粒子大都溶结成聚集体。

我国炭黑工业工业至今约有100年的历史，炭黑具体历程可以简述如下:

1、炭黑工业初始时期:以天然气为原料，主要生产方法为槽法。设备体积庞大，且产量较低。

2、始于1944年炉法炭黑，包括油炉法、气炉法。此种生产方法设备体积变小，产量增大，但质量不如槽法炭黑。

3、我国首先在抚顺、四川开始生产槽法炭黑，1950年自主开发生产炉法炭黑。80-90年代天津炭黑厂在1985年引入美国大陆炭黑15000吨硬质线。以后由天津炭黑厂、抚顺化工厂、炭黑研究院对引进生产线进行了吸收改造。

1998年位列世界第三，2002年跃上世界第二，2006年进入全球第一。

2024年全球炭黑总产能1886.7万吨，2024年中国炭黑产能力已达948.75万吨，占全球的50.29%。

02 炭黑的分类

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生产方式

主要分为灯黑、气黑、炉黑和槽黑。

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按用途分类

炭黑按用途不同，通常分为橡胶炭黑、色素炭黑、导电炭黑。

橡胶炭黑：是橡胶工业核心补强剂，能大幅提升橡胶强度、耐磨性与耐老化性，按粒径分 N（高 / 中 / 低补强）、S（半补强）系列，炉法是主流工艺。70% 以上用于轮胎，也用于胶管、密封件等，是橡胶制品不可或缺的原料。

色素炭黑：国际上根据炭黑的着色能力，通常分为三类，即高色素炭黑，中色素炭黑和低色素炭黑。这种分类通常用三个英文字母表示，前两个字母表示炭黑的着色能力，最后一个字母表示生产方法。

导电炭黑：新型导电炭黑具有导电性和分散性好、表面光滑、容易剥离等特点，适用于高压电缆屏蔽料和抗静电塑料薄膜或制品等。

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按粒径和分布分类

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按型号分类

橡胶用炭黑 （国标代号：GB3778-2021）

由炭黑胶料的硫化速度和结构等因素来考虑区分，第一个字母代表胶料的硫化速度：N代表正常速度(normal)、S代表缓慢(slow)硫化速度。后面三个数字第一个代表炭黑氮表面积范围，第二个第三个数字是反应不同的结构程度。

①N100系列 ②N200、S200系列 ③N300、S300系列 ④N472⑤N500系列⑥N600系列 ⑦N700系列 ⑧N900系列 ⑨混气炭黑⑩天然气半补强炭黑

色素炭黑  （国标代号：GB/T7044-93）

①高色素炭黑 ②中色素炭黑 ③普通色素炭黑

乙炔炭黑 （国标代号：GB/T3782-93）

03炭黑生产工艺概述

生产线自动化控制：浙大DCS中控系统--生产过程中水、油、气、添加剂等物料的在线控制和反馈监控

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炭黑原料油

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生产工艺流程

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炭黑的结构及其功能

炭黑的结构性是以炭黑粒子间聚成链状或葡萄状的程度来表示的。由凝聚体的尺寸、形态和每一凝聚体中的粒子数量构成的凝聚体组成的炭黑称为高结构炭黑。常用吸油值表示结构性，吸油值越大，炭黑结构性越高，容易形成空间网络通道，而且不易破坏。

1、形成

炭黑由碳组成，但通常被定为无机颜料类。炭黑是烃类经气相不完全燃烧或热裂解而成的黑色粉末状物质。由于生产工艺的不同，通过不同的工艺条件可得到各种性质不同的产品。

2、形态

炭黑由碳组成，但通常被定为无机颜料类。炭黑是烃类经气相不完全燃烧或热裂解而成的黑色粉末状物质。由于生产工艺的不同，通过不同的工艺条件可得到各种性质不同的产品。

3、炭黑的微观构造

炭黑粒子具有微晶结构，在炭黑中，碳原子的排列方式类似于石墨，组成六角形平面，通常3~5个这样的层面组成一个微晶，由于炭黑微晶的每个石墨层面中，碳原子的排列是有序的，而相邻层面间碳原子的排列又是无序的，所以又叫准石墨晶体。

4、炭黑的粒径

颜料炭黑的粒子细度可低至5nm，一般说来，炭黑粒子不是孤立存在的，而是多个粒子通过碳晶层互相穿插，形成链枝状。不同生产工艺可得到粒径范围极广的炭黑粒子，灯黑生产工艺得到的产品相对粗糙，而气黑生产工艺可得到精细的产品。

注：用炉黑生产工艺可得到几乎所有粒径范围的炭黑，同一品种的炭黑，其粒子大小并不完全相同，呈现一个粒径分布范围。一般来说，粒子较细的品种，粒径分布较窄。

炭黑的结构与性能之间的关系对比：

05炭黑的各项指标及意义

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吸碘值

炭黑的吸碘值大，粒径小，补强作用大，耐磨高，弹性差，生热大，在胶料中不易分散。

影响：吸碘值过高对硫化胶的机械物理性能产生一定的影响，而且还直接影响胶料的加工性能、如生热上升，混炼均匀度变差，胶料塑性值降低，胎面挤出裂边，起气泡焦烧等。

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比表面积

定义:单位质量或单位体积内炭黑粒子表面积的总和，单位m2/kg。

近年来，比表面积取代了粒径作为炭黑品种分类的主要依据。

橡胶用炭黑比表面积最大(亦即粒子最小)的是超耐磨炭黑N115，比表面积的大小是划分炭黑品种的主要指标，比表面积大的炭黑，特别是外比表面积大的炭黑。反之，比表面积较小的炭黑则黑度较低，但具有良好的分散性、流通性和色相。

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吸油值

吸油值大，结构高，定伸，硬度大，磨耗好，生热大，但容易在炭黑中分散，压出、压延性能好。

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着色强度

着色力越强，用量也就越少。炭黑的着色力基本上和炭黑粒径大小成比例，与炭黑的结构也有一定关系。

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杂质

该单项指标不合格可判定为不合格品。将不能通过20 目(筛孔直径840um)的过大颗粒称为杂质。正常的炭黑产品不允许有过大的颗粒杂质(筛孔直径〉840um)存在。

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300%定伸应力

拉伸300%时定伸应力常用作衡量硫化胶补强性的尺度。在硬质炭黑系列中，随着比表面积的增大，定伸应力下降。在软质炭黑系列中，随着比表面积的减少，定伸应力下降。再有，表面活性越高，则定伸应力越大。300%定伸应力越高，扯断伸长率越小使得胶料的韧性越好。

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灰分

在550℃灼烧16小时可避免碳酸盐类分解，在825℃灼烧3~4小时可使结果偏低12%左右。 

灰分来源：原料油、急冷、造粒水中的无机杂质和溶解的无机盐类、炉料和金属碎屑等。倾注密度与细粉含量。湿法炭黑在300~500kg/m3。

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导电性

粒子越小、结构越高、表面粗糙，导电性能越好。表面挥发物、残留物多，导电性能下降。

06如何选择合适的炭黑

选择炭黑的基本思路使用者在选择炭黑前首先要考虑的是：你想用炭黑来达到什么要求?着色、调色、抗紫外线还是起导电作用。最重要的是一定要和炭黑的专业技术工程师进行沟通，共同对物料体系进行技术评价，选择比较合适的炭黑品种。

通常情况是：着色用--选择黑度高、粒径小的炭黑，但一定要保证炭黑经过合理的、完全的分散，否则反而会背道而驰，达不到原来要求。配色用--选择黑度低、粒径大、易分散的炭黑。抗紫外线用--主要用在塑料和橡塑里，选择中等粒径、结构稍高些的炭黑，它们的抗紫外线性能佳。

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N100系列炭黑的性能与应用

特性: 1系炭黑属于超耐磨炭黑，粒径在橡胶炭黑中最小，在11-19nm之间， 比表面积和着色强度最好，结构也最高，对橡胶补强作用最好，可赋予硫化橡胶最好的耐磨性。

缺点：粒径小，加工性能差，混炼能耗高，压延和挤出不容易。容易龟裂，耐热性不好，加工成本高。

应用：特种轮胎胎面，飞机轮胎胎面，越野车、赛车胎面，一般来说子午胎中使用多。

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N200系列炭黑的性能与应用

特性：2系炭黑属于中超耐磨炭黑，粒径在橡胶炭黑中较小，在20-25nm之间，着色强度较好，对橡胶补强作用好。

缺点：粒径小，不易分散，混炼能耗高，压延和挤出不容易。

应用：乘用越野轮胎胎面，及一些有耐磨要求的制品，比如输送带，喷砂胶管等。 

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N300系列炭黑的性能与应用

特性：3系炭黑属于高耐磨炭黑，粒径在26-30nm之间，属于硬质炭黑，即补强性能高的炭黑。用量大，3系炭黑占炭黑用量的50%左右，是应用最广泛、并能兼顾耐磨和加工性能的炭黑。 

应用:轮胎胎面和橡胶制品，N326由于在3系中由于价格便宜、着色最好，也用来生产色母粒，也有用3系炭黑用来生产油墨和色浆的。

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N500系列炭黑的性能与应用

特性：5系列炭黑属于快压出炭黑，粒径基本在40-48nm之间，具有中等补强和很好的加工性能。特别能赋予胶料很好的压出性能和延性，胶料的耐高温和导热性能良好，具有突出的弹性和复原性。

应用:橡胶制品、部分内胎、胎侧、胶管、胶条等橡胶制品中。

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N600系列炭黑的性能与应用

特性：6系炭黑属于通用炭黑，粒径主体在49-60nm之间，具有中等补强和很好的工艺性能。易分散，耐屈挠、弹性好，但伸长率稍低。

应用：轮胎胎侧，橡胶制品、内胎、胶管等行业。

07 炭黑上下游产业链分析

（1）原料油

炭黑生产的主要原材料为煤焦油、乙烯焦油、蒽油等。煤焦油为炼焦生成的副产品；乙烯焦油为石油精炼生成乙烯的副产品。国内炭黑原料油中煤焦油和蒽油占比超过 80%，是最主要的原料油。

根据5年历史价格来看，炭黑价格与煤焦油价格具有强相关性。煤焦油的价格决定了炭黑的生产成本和价格走势。

  “十三五”年以来，在煤炭供给侧改革的影响下，焦煤供应有所减少。同时受环保政策趋严等因素影响，焦化厂限产力度较大，煤焦油产量有所收紧且价格有所上升，并在成本端推动炭黑价格上行。

（2）下游行业

轮胎用橡胶是炭黑应用比重最大的领域，约占炭黑总量的67.5%。炭黑行业的发展与轮胎行业息息相关。近年来，受到国内汽车行业快速发展和全球轮胎产业向中国转移的双重拉动，国内轮胎行业保持了持续快速增长，从而带动了国内炭黑行业的发展。

伴随着我国轮胎产业的发展，轮胎企业规模集中度也逐渐提高，有利于炭黑企业发挥营销优势。目前国内炭黑消费主要集中在渤海湾和长三角地区。在这种消费相对集中的情况下，整体营销更有利于发挥品牌优势，也将推动国内炭黑行业的整合。未来具有规模、技术优势的炭黑生产企业将能够分享轮胎行业产业升级的成果。

08炭黑的下游应用领域

中国炭黑行业下游应用呈现多元化特征，主要覆盖以下领域（按市场份额排序）：

轮胎制造‌：轮胎是炭黑第一大应用领域，约占总需求的67.5%‌。炭黑作为橡胶增强剂，可显著提升轮胎的耐磨性、抗撕裂性和耐久性，尤其支撑汽车工业及新能源汽车市场增长‌。

‌其他橡胶制品‌：包括工业胶带、密封件、胶管等，占需求的10%-15%‌。炭黑在橡胶制品中起到填充和补强作用，满足工业设备、建筑等领域需求‌。

‌塑料行业：炭黑作为着色剂和紫外光屏蔽剂，广泛应用于电子、家电、建筑材料的塑料制品中，提升材料强度与稳定性‌。导电炭黑则用于导电塑料，适配电子元件需求。

‌涂料与油墨‌：作为黑色颜料，在建筑涂料、汽车涂料及印刷油墨中占重要地位，在包装和印刷行业需求稳定增长‌。

‌电池与电子领域‌：用于锂离子电池电极材料，提升导电性能；在电子墨水、显示屏、导电涂料等新兴领域应用加速，受益于新能源及消费电子产业扩张。

‌其他领域‌：化纤（改善纤维抗静电性）、皮革化工（着色与增强）、干电池（电极材料）及冶金碳素材料等，合计占比约5%左右‌。

‌发展趋势‌：随着环保政策趋严，高性能、特种炭黑（如导电炭黑）需求增长，下游应用增长点向新能源、电子等高新技术领域倾斜‌。

09炭黑的主要企业情况分析

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江西黑猫炭黑股份有限公司

江西黑猫炭黑股份有限公司系景德镇黑猫集团在相关多元化发展背景下，将炭黑作为资源综合利用产品开发，目前公司炭黑产能116万吨/年，特种炭黑 2 万吨/年、 沉淀法白炭黑 6 万吨/年、气相白炭黑产能 2000 吨/年、煤焦油深加工处理能力 95 万吨/ 年以及尾气发电机组装机容量 150MW，是目前国内炭黑行业内产能规模突出、产能布局合理、综合利用水平较高的领军企业。

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龙星化工股份有限公司

龙星科技创建于1994年1月，于2010年在深圳证券交易所中小板挂牌上市（股票代码：002442）。现有炭黑产能72万吨、白炭黑3.5万吨、发电101MWH，建有邢台沙河、焦作和长治三大生产基地，2025年4月完成中橡（重庆）收购，成功布局西南市场。公司包含20多个不同品种牌号的炭黑产品，与风神轮胎、中策集团、米其林、大陆马牌等具有长期合作关系。

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金能科技股份有限公司

公司是一家资源综合利用型、经济循环式的综合性化工企业，2017年5月11日，上海A股上市（股票代码603113）。建有德州齐河和青岛两大生产基地，现有炭黑产能82万吨。公司生产的金狮牌炭黑，六个系列11个品种的炭黑产品，质量符合GB3778-2003和美国ASTM标准。与普利司通、日本住友、双星、玲珑等知名轮胎厂建立了长期合作关系。

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山西安仑化工有限公司

山西安仑化工有限公司是阳光集团控股子公司，现拥有11条炭黑生产线，生产七大系列15种产品，目前拥有年生产能力煤焦油加工72万吨、炭黑45万吨、发电量60MW的生产能力。是全球最大的单体炭黑生产基地。2016年成立安仑化工并创立“安仑”品牌，主要生产高品质橡胶用炭黑。

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山西三强新能源科技有限公司

山西三强新能源科技有限公司始建于 2000 年，位于山西省清徐县经济技术开发区。拥有 10 条高品质炭黑生产线，炭黑总产能达 48 万吨，还配套有 69 兆瓦尾气余热发电机组，以及 60 万吨煤焦油深加工装置等，逐步发展成为拥有炭黑、精细化工、尾气发电三大板块的绿色循环经济产业链企业。

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山西三强新能源科技有限公司

山西永东化工股份有限公司（股票代码：002753）是一家以煤焦油资源综合利用为核心的股份制高新技术企业。公司成立于 2000 年，2015 年在深交所上市，目前已形成集煤焦油深加工、炭黑生产、精细化工、新材料研发于一体的立体化产业格局，现有煤焦油深加工产能60万吨/年，炭黑产能45万吨，其中包括38万吨橡胶炭黑，7万吨特种炭黑。

10炭黑行业的机遇与挑战

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行业机遇

产业政策支持：国家出台了一系列政策，如《轮胎产业政策》《橡胶行业 “十四五” 发展规划指导纲要》等，鼓励炭黑行业节能减排、资源综合利用、发展循环经济等，为技术先进、资源综合利用的炭黑生产企业提供了有利的政策环境。

市场需求增长：随着全球经济的发展，炭黑在轮胎、塑料、涂料、电池等领域的应用需求持续增长。特别是新能源汽车产业的蓬勃发展，其在高性能轮胎和电池导电材料中的需求尤为显著，将推动炭黑市场规模的扩大。

技术创新推动产品升级：炭黑技术不断创新，油炉法炭黑反应炉的炉型和工艺不断改进，炭黑生产线日益大型化，空气预热器、在线锅炉、造粒和干燥设备不断改进，提高了炭黑产品质量。同时，企业开始重视研究、开发和生产绿色轮胎用高性能炭黑和特种炭黑，如导电炭黑、色素炭黑等，满足了国内外市场对高端炭黑产品的需求。

应用领域多元化拓展：炭黑具有高比表面积、导电性、辐射吸收等特性，除了传统的橡胶工业领域，在电动汽车、智能手机、光电子等新兴领域的应用前景也非常广阔，为炭黑行业带来了新的市场增长点。

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行业挑战

产业结构不合理：我国炭黑产业发展程度不均衡，产业结构不合理，同质化的中低端炭黑产品产能过剩，高性能炭黑和特种炭黑产品的产能和技术有所欠缺，产品质量稳定性与国际领先水平仍有差距，只有少数企业具备在高端市场领域参与国际化竞争的能力。