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黏结剂沥青行业的定义

粘结剂用沥青是指能够将碳骨料和粉末粘结在一起，捏合后形成塑性糊状物的沥青。塑料糊在适当的温度下容易形成生坯。在焙烧粘合剂沥青后，更多的焦炭残留，碳化的集料和粉末结合形成焙烧电极。

中国黏结剂沥青行业发展概况

国铝冶炼工业和钢铁工业的快速发展，冶炼工业对炭素产品的需求越来越高。由于制备的电极在导电性、功耗、抗氧化性和热稳定性等方面存在差异，普通软沥青已不能满足冶炼行业的需要。国外已根据发展需要对普通软沥青进行改性，生产出高质量的改性沥青代替软沥青作为粘结剂。改性沥青生产的炭素产品具有优良的性能，广泛应用于铝冶炼和钢铁工业。特别是近年来，随着工业的发展，煤焦油沥青的改造技术越来越受到人们的重视。中国是近几年才开始生产改性沥青的，现在已经能够大规模生产，产品指标接近世界水平。自上世纪80年代以来，贵阳铝厂、青铜峡铝厂先后引进电解铝厂。为了满足改性沥青的需求，炼焦工人开始研制质量好、软化点高的改性沥青。水钢焦化厂采用加压热聚合法制备合格的电极沥青，年生产能力为5000t。他们以软沥青为原料，在一定压力(1.0 MPa ~ 1.2 MPa)和温度(385℃~ 425oc)下连续处理3小时~ 6小时，得到了不同质量的电极沥青。目前，许多国家都有工业生产改性沥青的专利技术。Cherry-T(简称C-T)法是日本大阪煤气公司开发的一种生产改性沥青的工艺。该方法可以以低品位产品(如煤焦油、重柴油、沥青)为原料精制轻质油，替代炼焦煤和碳原料，经济效益高，应用广泛。据相关文献报道，改性沥青一旦应用于电炭行业，在研制航空航天电机、线路牵引电机用高质量刷刷方面取得了可喜的成绩。目前已研制成功的D374A是一种以改性煤沥青为粘结剂的新型牵引电机用优质电刷。可以预见，改性沥青在电炭行业的未来发展将具有广阔的发展前景。

2018-2023年黏结剂沥青行业市场规模

统计数据显示，2018年中国黏结剂沥青行业市场规模74.78亿元，2022年中国黏结剂沥青行业市场规模94.62亿元。2018-2023年中国黏结剂沥青行业市场规模如下：

图表：2018-2023年中国黏结剂沥青行业市场规模

数据来源：智研瞻产业研究院整理

2018-2023年黏结剂沥青行业发展现状

自20世纪40年代以来，煤沥青一直是生产各种碳材料的粘合剂。对用于生产碳材料的粘合剂有两个要求。一种是在捏合成型过程中赋予膏体一定的可塑性，以满足成型要求。二是焙烧过程中在颗粒集料之间形成碳膜键桥，将固定的碳颗粒结合成一个整体，使其具有一定的机械强度，因此粘结性是煤沥青的一个非常重要的工艺性质，它是决定糊塑性的决定性因素。在煤沥青的各项指标中，最重要的指标是TI和QI两项指标，真正代表粘结性组分的是β树脂，但粘结性的含量并不是越高越好，过高时沥青变得又硬又脆，容易造成炭制品变形，一般认为不超过35%为好。沥青中的钛含量主要受原料焦油中的钛含量的影响。由于结合料沥青的QI组分对产品的性能影响很大，中温沥青的QI值并不是越低越好，应该在一定范围内合适。对于石墨制品的生产，国外炭素厂经过多年的实践认为，粘结剂QI在9% ~ 12%范围内是好的；对于铝碳的生产，粘结剂QI值还可以更高，可以提高预焙阳极的强度和密度，可以提高焙烧时粘结剂的结焦值。

统计数据显示，2018年中国黏结剂沥青行业产值77.25亿元，2022年中国黏结剂沥青行业产值97.88亿元。2018-2023年中国黏结剂沥青行业产值如下：

图表：2018-2023年中国黏结剂沥青行业产值

数据来源：智研瞻产业研究院整理

黏结剂沥青企业发展存在的不足

与国外粘结剂沥青相比，国内软沥青在质量方面存在以下问题:

(1) TI或BI含量低，中国现行粘结剂沥青标准规定TI值在17% ~ 18%范围内，有的在15%左右，甚至低于下限，比日本电极生产的粘结剂沥青低10% ~ 15%;

(2) QI含量低，标准规定的QI < 10%的含义不够准确。作为粘结剂，沥青中的QI值越低越好。为保证焙烧时坯体具有足够的强度和较高的焦化值，应规定QI的使用范围;

(3)在国内，粘结剂沥青的软化点和粘度较低。160℃时，软沥青的粘度约为42厘泊，160℃时，软沥青的粘度为220厘泊~ 290厘泊。若粘度较低，则碳糊流动性好，易混合。但是，当粘度高时，沥青的挥发分会增加，并且在坯体烘烤时，轻组分挥发多，粘结焦量低，从而影响产品的密度和强度。

(4)粘结剂沥青中β树脂含量低，目前使用的软沥青树脂β含量在10%左右，是目前国内粘结剂沥青的主要问题;

(5)适当提高沥青软化点有利于提高其他性能指标。目前碳厂的混合和揉制工艺大多改为换热油解热系统，将沥青的软化点提高5℃~ 10℃即可组织生产;

(6)现行标准中沥青分析项目较少，应增加密度、粘度、β树脂、元素分析(主要是N、S)等指标。中国的焦炉种类很多，焦化温度也有很大的不同，不同地方的焦煤性质也有很大的不同，所以煤焦油的性质也不同。这就是为什么中国中温沥青的生产方法大同小异，但质量却大不相同的原因。

黏结剂沥青企业发展策略

结合剂沥青的生产工艺重点是调整煤沥青的软化点、QI、TI和β树脂。沥青的QI含量受原材料的影响很大。从我国市场上中温沥青的质量来看，作为结合料沥青，一般希望TI含量较高，焦油中的TI以50% ~ 56%的收率集中留在沥青中。焦油中的一些甲苯可溶物在蒸馏过程中产生钛。

可以看出，中温沥青中的TI只能通过以下两种途径来提高:一种是提高原料焦油中的TI值，因此需要改变炼焦煤的种类和炼焦的加热制度，但这种方法受炼焦生产的制约很难实现；另一种方法是改变焦油蒸馏过程中的工艺参数，以提高二次钛含量。近年来，一些制造商已经建立了环保粘合剂沥青生产线，据报道，一些工业测试样品的性能已经达到德国贾瑞集团生产的CARBORES沥青树脂粘合剂指标，并由于其苯并芘含量可达到300ppm或更少。这也预示着国内的结合料沥青制备工艺也在向环境友好的目标迈进。

市场现状

煤焦油沥青是煤焦油蒸馏后的残渣，脂肪烃含量少，硫和灰分含量低，因此具有较高的焦化价值和良好的粘结性能。自20世纪40年代以来，煤焦油沥青一直是各种碳材料，特别是碳制品的主要粘结剂。碳属基础材料产品，包括特种石墨、石墨电极、预焙阳极、碳电极等子产品，可应用于冶金、风能太阳能、航空航天、核电、化工、机械制造、新能源等诸多领域。在下游产业发展的带动下，炭素行业生产规模不断扩大。碳生产规模的扩大促进了粘结剂沥青用量的增加。

在碳产品中，预焙阳极的产量占据了绝大部分，近90%的份额，这也就意味着它是粘结剂沥青的最大消耗领域，需求的88%都是来自这个领域。预焙阳极的规模化生产主要得益于国内电解铝的生产能力较强。然而，随着中国电力成本的上升和电解铝产业结构的不断调整，预焙阳极的需求市场开始呈现下降趋势，2019年预焙阳极产量下降。如果未来的预焙阳极产量开始下滑，那么粘结剂沥青的需求肯定也会随之减少，其在粘结剂煤沥青下游应用领域的使用比例也将降低。

煤焦油沥青粘结剂的第二种应用领域是制作石墨电极。石墨电极根据用途可分为大功率、中功率和高功率三种类型，主要用于黄磷生产、电弧炉炼钢、工业硅和磨料等领域。随着电炉炼钢在钢铁工业中所占比例的不断提高，预计石墨电极的需求量将会增加，因此对粘结剂沥青的需求量也将扩大，市场需求将会增加。

黏结剂沥青行业区域分布格局

黏结剂沥青工业的区域分布格局受中国沥青工业区域分布的影响。沥青产业链主要分布在环渤海和珠三角地区，其中山东和广东是沥青企业的主要注册地。在沥青产业链上，山西和湖北的沥青产业形成了完整的链条，包括原油和炼焦煤的开采、沥青的制造以及公路的建设等环节。

粘结剂沥青行业的主要市场集中在华北、华东和华南地区。其中，华北地区的市场规模最大，主要是因为该地区煤炭资源丰富。粘结剂沥青作为一种重要的煤化工产品，其生产和使用与煤炭有着密切的关系。华东和华南地区是中国经济最发达的地区，对粘结剂沥青的需求量很大。

图表：黏结剂沥青行业区域分布格局

资料来源：智研瞻产业研究院整理

2023-2029年黏结剂沥青市场规模预测

预测，2023-2029年中国黏结剂沥青行业市场规模平稳上升。预测，2029年中国黏结剂沥青行业市场规模194.72亿元。2023-2029年中国黏结剂沥青行业市场规模预测如下：

图表：2023-2029年中国黏结剂沥青行业市场规模预测

数据来源：智研瞻产业研究院整理