去年年底，Monolith這家清潔能源公司在成立8年之后雙喜臨門。它先是在12月9日與著名輪胎生產(chǎn)商固特異就炭黑供應(yīng)簽署合作協(xié)議和意向書 (LOI)，緊接著又在12月23日獲得美國能源部有條件批準的10.4億美元貸款。沒錯，Monolith公司利用其專有甲烷熱解商業(yè)化技術(shù)主要生產(chǎn)氫氣、炭黑。

2020年Monolith的首個甲烷熱解商業(yè)化生產(chǎn)線投產(chǎn)

簡單來說，這家公司目前取得的成功建立在一個簡單邏輯上——甲烷熱解在沒有產(chǎn)生任何二氧化碳的情況下產(chǎn)生了氫氣這種清潔能源，并且副產(chǎn)炭黑可以替代傳統(tǒng)炭黑所帶來的二氧化碳排放。而Monolith獲得10億美元貸款建設(shè)的新生產(chǎn)線預計在2025年竣工，預計年產(chǎn)194000噸炭黑，從而一舉成為美國最大的炭黑生產(chǎn)商。

白炭黑正在以綠色輪胎為代表的終端應(yīng)用中取代炭黑

傳統(tǒng)炭黑產(chǎn)品是含碳物質(zhì)（煤、天然氣、重油、燃料油等）在空氣不足的條件下經(jīng)不完全燃燒或受熱分解而得的產(chǎn)物，生產(chǎn)過程中普遍存在污染和碳排放大的環(huán)境問題，其面臨的時代挑戰(zhàn)不僅來自于甲烷熱解這種方興未艾的情節(jié)技術(shù)，而且來自于炭黑替代品，如白炭黑。隨著綠色輪胎時代到來，高分散白炭黑的市場需求將呈現(xiàn)跨越式增長，包括中國在內(nèi)，全球都在鼓勵在輪胎和橡膠制品生產(chǎn)中使用白炭黑替代炭黑。

總投資3億美元的濟寧博拉碳材料有限公司設(shè)計產(chǎn)能為240000噸/年

不過，本文主角并不是Monolith，不是熱解甲烷，也不是白炭黑，而是身處傳統(tǒng)市場轉(zhuǎn)向時代，面對碳中和時代要求的炭黑巨頭之一——博拉炭黑（birla carbon）公司。博拉炭黑目前在全球擁有16家生產(chǎn)工廠（包括山東濟寧和濰坊的兩家工廠），年均綜合產(chǎn)能超過200萬噸。單就產(chǎn)能，Monolith甲烷熱解技術(shù)的清潔炭黑在2025年投產(chǎn)也只有博拉的十分之一，好比新能源車不能立刻替代燃油車一樣，這不會一蹴而就，而是一個循序漸進的過程。但是，挑戰(zhàn)一旦出現(xiàn)就不會憑空消失，博拉炭黑是如何應(yīng)對呢？

一、循環(huán)利用技術(shù)商業(yè)化

2021年上半年，博拉炭黑推出了“規(guī)?；目沙掷m(xù)性”的CONTINUA^TM品牌炭黑產(chǎn)品與以往產(chǎn)品區(qū)分，按計劃，這種具備獨特的可循環(huán)屬性，有助于大大降低碳排放量的炭黑在未來五年內(nèi)年產(chǎn)量將超過70000噸。當然，這種循環(huán)回收的炭黑從產(chǎn)能上對于市場需求有杯水車薪之感，但不失為一個方向，未來可期。

二、新興市場開拓

博拉炭黑展示其導電炭黑產(chǎn)品組合（圖片來源：The Battery Show）

2021年下半年，博拉炭黑在美國密歇根舉辦的電池展覽會（The Battery Show）上展示其導電炭黑系列產(chǎn)品組合，并介紹其即將推出的一系列電池行業(yè)碳解決方案。這些產(chǎn)品組合是專為鋰離子和鉛蓄電池市場所設(shè)計的，可在汽車、電信、動力、儲能系統(tǒng)和電動自行車等多個領(lǐng)域定制方案和性能。無獨有偶，就在去年11月15日，另一全球炭黑巨頭卡博特公司從東海炭素集團收購其東海炭素（天津）有限公司，并高調(diào)宣布此次收購旨在支持卡博特電池材料業(yè)務(wù)線的增長。

三、新材料開發(fā)

NTeC技術(shù)可用于量產(chǎn)低成本雜化碳納米管（圖片來源：CHASM）

更早的2019年11月，博拉炭黑與納米材料開發(fā)商CHASM先進材料公司簽約，利用其納米管增強碳 (NTeC) 技術(shù)，使其炭黑產(chǎn)品在包括高性能輪胎、導電塑料、新型涂料和下一代電池等細分市場更具競爭力。（筆者注：NTeC是一種將CNT原位生長到各種顆粒上，生長在基材上的CNT會自動分散，并可以實現(xiàn)任何所需的負載，從而顯著改善材料性能的技術(shù)。）

博拉特種炭黑簡介

Raven 5000 Ultra II是一種表面氧化處理的高黑度產(chǎn)品

博拉炭黑已推出的炭黑品種多達100多種，很多都成為細分領(lǐng)域的標桿，比如其在30年前就開發(fā)出世界上黑度最高的色素炭黑，至今仍占據(jù)榜首。炭黑不僅廣泛大量用于橡膠、塑料、油墨、涂料傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，更可以開發(fā)其獨特性能以增強外觀、提供防護、提供導電性能或者作為碳源。

比如應(yīng)用到諸如膠粘劑、密封膠，可調(diào)節(jié)汽車和建筑用粘合劑和密封膠的顏色和流變性能；

應(yīng)用于電池，可提高鉛酸電池和啟停模式電池以及混合動力電池的導電性和充電特性；

應(yīng)用于冶金行業(yè)，在鑄造過程中隔絕氧氣并提高合金的脫模性能從而優(yōu)化鑄造操作，還作為碳元素用于鋼合金及碳化物生產(chǎn)；

高純凈度、寬粒徑分布的炭黑可用于控制陶瓷產(chǎn)品的空隙率，也可作為發(fā)泡劑用于隔熱玻璃中；

用于擠出發(fā)泡聚苯乙烯隔熱材料，可改進發(fā)泡過程并調(diào)節(jié)熱輻射性能；

作為摩擦材料，可調(diào)節(jié)剎車片和離合器表面的摩擦系數(shù)并提供優(yōu)異的熱傳導，從而延長產(chǎn)品的使用壽命；

還可用于調(diào)節(jié)耐火磚的導熱性能，提高熱震穩(wěn)定性和調(diào)節(jié)耐火磚的密度；

添加炭黑還可以獲得機械性能、導電性和耐腐蝕性之間的最佳平衡，適用于碳刷制造等應(yīng)用

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小結(jié)

阿迪亞博拉集團（Aditya Birla Group）是印度排名前三，可以和塔塔集團掰手腕的跨國企業(yè)集團，2010年收購總部設(shè)在亞特蘭大的哥倫比亞化學公司后，集團旗艦企業(yè)的博拉炭黑超越卡博特成為世界上最大的炭黑生產(chǎn)商。國際先進材料企業(yè)領(lǐng)先企業(yè)以歐美日居多，但印度血統(tǒng)的博拉炭黑的國際化發(fā)展路線也非常成功，值得學習借鑒！

粉體圈 啟東

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