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二氧化碳五大應(yīng)用領(lǐng)域及重點(diǎn)跨國企業(yè)（附報(bào)告目錄）

1、行業(yè)概況

地球上大氣和水中含有大量的二氧化碳；石油、煤炭、碳酸鹽中也含有大量的碳元素。自然界中存在的碳在燃燒或反應(yīng)后均轉(zhuǎn)化為二氧化碳，這些二氧化碳若不經(jīng)過處理回收，將直接排放到空氣中去，導(dǎo)致空氣中二氧化碳濃度升高，形成溫室效應(yīng)。工業(yè)革命以來，全球二氧化碳排放量保持著持續(xù)快速增長的態(tài)勢，從1950年的58.5億噸上漲到1990年的212億噸，2019年12月4日國際非政府組織“全球碳計(jì)劃”發(fā)布報(bào)告說，研究顯示，全球二氧化碳排放量增速趨緩。報(bào)告顯示，21世紀(jì)初，全球二氧化碳排放量每年增加超過3%，2010年以來增加趨勢有所放緩，增長率保持在年均0.9%。2019年全球二氧化碳排放量預(yù)計(jì)增幅為0.6%，低于2017年的1.5%，以及2018年的2.1%，增速趨緩。從總量上來看，2019年，全球化石燃料使用以及工業(yè)活動產(chǎn)生的二氧化碳排放量達(dá)到約368億噸，創(chuàng)下歷史新高。

而2019年土地利用變化導(dǎo)致的二氧化碳排放量約達(dá)60億噸，主要原因是在亞馬孫流域及印度尼西亞發(fā)生的森林大火。綜合各項(xiàng)因素，2019年因人類活動導(dǎo)致的二氧化碳排放總量預(yù)計(jì)達(dá)431億噸。另外，國際能源署（IEA）透露，2019年全球排放量仍在330億噸。

相關(guān)報(bào)告：北京普華有策信息咨詢有限公司《2020-2026年二氧化碳行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀全面調(diào)研與發(fā)展前景預(yù)測報(bào)告》

隨著二氧化碳排放量的增加，溫室效應(yīng)日益加重，全球各國對溫室效應(yīng)的危害認(rèn)識進(jìn)一步加深，各國就二氧化碳等溫室氣體排放的合作與交流日益密切。制定了大量的支持措施；各國科研機(jī)構(gòu)、企業(yè)也加大了對二氧化碳的回收和應(yīng)用的研究，相關(guān)科研與應(yīng)用工作取得重大進(jìn)展。二氧化碳產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于飲料、冶金、食品、煙草、石油、農(nóng)業(yè)、化工、電子等多個等領(lǐng)域。二氧化碳應(yīng)用可分為三個階段：

第一階段為成熟的應(yīng)用技術(shù)，主要為二氧化碳的化學(xué)利用。它是將二氧化碳轉(zhuǎn)化為大宗基礎(chǔ)化學(xué)品、有機(jī)燃料或者直接固定為高分子材料。目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的二氧化碳化學(xué)利用項(xiàng)目包括合成尿素、水楊酸、有機(jī)碳酸酯、無機(jī)碳酸鹽等、合成高純一氧化碳、合成可降解塑料、煙絲膨化、化肥生產(chǎn)、超臨界二氧化碳萃取、飲料添加劑、食品保鮮和儲存、焊接保護(hù)氣、滅火器、粉煤輸送、將二氧化碳注入油藏提高原油采收率，將二氧化碳注入原生及附近氣田增加氣體采收率，以及將二氧化碳注入煤田增加甲烷采收率等。

第二階段是已積累了大量的科研成果，需要通過工業(yè)試驗(yàn)或示范項(xiàng)目，再總結(jié)經(jīng)驗(yàn)推向產(chǎn)業(yè)化的技術(shù)，如二氧化碳加氫制甲醇技術(shù)。二氧化碳加氫合成甲醇反應(yīng)的關(guān)鍵之一是催化劑。國內(nèi)外相關(guān)報(bào)道也多局限于實(shí)驗(yàn)室研究領(lǐng)域，研究重點(diǎn)大多集中在反應(yīng)機(jī)理、活性組分、載體的選擇以及考察不同制備方法、反應(yīng)條件對催化劑性能的影響上。

第三階段為應(yīng)用創(chuàng)新技術(shù)，包括以二氧化碳合成有機(jī)碳酸酯、二氧化碳加氫生產(chǎn)一氧化碳、甲醇、二甲醚、低碳烴、甲酸或甲酸鹽；通過氧化生產(chǎn)一氧化碳、氫氣合成氣，偶聯(lián)制碳二烴類以及制造聚碳酸酯等環(huán)氧化合物等工藝。有機(jī)碳酸酯用途廣泛，其中碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二苯酯是非光氣法合成聚碳酸酯的中間體，碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯和碳酸二甲酯還是質(zhì)子惰性的極性溶劑，廣泛用于鋰離子電池的電解液。碳酸二甲酯還可以用作汽油或柴油添加劑。二氧化碳還可以被加氫還原為甲烷和其他低碳烷烴。二氧化碳與甲烷重整制取合成氣，隨后再合成有機(jī)化學(xué)品和有機(jī)燃料，在化學(xué)工業(yè)、環(huán)境、能源等許多方面有重要價值。甲烷由于在世界范圍內(nèi)在儲量以及相對于煤在經(jīng)濟(jì)環(huán)保上的優(yōu)勢，有可能成為石油時代后能源與化工原料的主要來源。

2、二氧化碳主要應(yīng)用領(lǐng)域

（1）石油助采

二氧化碳提高原油采收率技術(shù)目前已被證實(shí)，在水驅(qū)基礎(chǔ)上，仍可將原油采收率提高12%以上，但受地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜和高純度二氧化碳輸送距離限制等諸多因素的制約，我國二氧化碳驅(qū)油技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用起步較晚。

（2）碳酸飲料的制作

碳酸飲料的發(fā)泡和刺激味道來自二氧化碳，飲料內(nèi)的二氧化碳使用量取決于特定的口味和品牌，加工中使用低溫液體和增大壓力使更多的二氧化碳溶解，來加速碳酸化作用。飲用時，由于溫度增高使二氧化碳?xì)饣?，產(chǎn)生刺激并帶走人體熱量，所以給飲用者以清涼感。二氧化碳改善了產(chǎn)品風(fēng)味，參與提供了產(chǎn)品的酸性環(huán)境，產(chǎn)生了刺激性的口感，并賦予了碳酸飲料特有的泡沫奔涌的外觀。同時，二氧化碳可以使汽水、汽酒類飲料具有較好的防腐能力，延長其保質(zhì)期。所以碳酸飲料的二氧化碳含量是一個重要的特征性質(zhì)量指標(biāo)。

（3）金屬加工焊接保護(hù)

與手工電弧焊相比，使用二氧化碳?xì)怏w可提高工效1-2倍，節(jié)約電力50%，因而近幾年在汽車、造船、化工設(shè)備等大型制造業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。尤其是二氧化碳和氬氣混合氣體保護(hù)焊技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用，不僅擴(kuò)大了二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的應(yīng)用范圍，而且克服了二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊熱量分散、焊點(diǎn)大、焊接處易變形等不足，這必將推動該領(lǐng)域?qū)Χ趸夹枨蟮目焖僭鲩L。

（4）生產(chǎn)降解塑料和碳酸二甲酯技術(shù)

該技術(shù)被譽(yù)為實(shí)現(xiàn)二氧化碳變廢為寶的“綠色化工科技”，目前已在我國獲得突破并實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。據(jù)預(yù)測，被譽(yù)為有機(jī)合成“新基石”的碳酸二甲酯今后每年的需求增長將超過20%，到2020年我國的碳酸二甲酯產(chǎn)能將達(dá)400萬噸，加上以二氧化碳為原料生產(chǎn)降解塑料技術(shù)的推廣應(yīng)用，預(yù)計(jì)這一領(lǐng)域需求總量將不斷增長。

（5）保鮮冷藏

干冰在大氣壓力條件下直接氣化成氣體二氧化碳可維持低溫（-50℃），從而起到冷藏的作用。干冰與普通冰相比，體積是普通冰的1/2，而冷卻效果卻是普通冰的3.3倍，干冰在其融化過程中，直接升華成氣體并完全消失。與傳統(tǒng)的機(jī)械冷藏相比，二氧化碳冷凍保鮮不僅不會使食品失水、風(fēng)干、氣化，而且節(jié)能省電，尤其適用于大型食品保鮮和糧食的低溫干燥儲存。目前我國東南沿海一些大型超市或冷庫已開始采用二氧化碳制冷保鮮，北方的冷藏市場也已啟動該方法。隨著電價的不斷上漲、大型超市的不斷增多，今后這一領(lǐng)域?qū)Χ趸嫉男枨髮蠓仍黾印?/span>

3、全球二氧化碳跨國企業(yè)

目前，國際上氣體行業(yè)的領(lǐng)先者包括德國林德集團(tuán)、法國液化空氣集團(tuán)、美國普萊克斯集團(tuán)、美國空氣化學(xué)產(chǎn)品集團(tuán)、德國梅塞爾集團(tuán)等跨國企業(yè)集團(tuán)。這些集團(tuán)均為綜合性工業(yè)氣體生產(chǎn)供應(yīng)商，生產(chǎn)規(guī)模大，氣體品種豐富，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，目前這些集團(tuán)大多在國內(nèi)設(shè)立了分支機(jī)構(gòu)?？傮w而言，二氧化碳行業(yè)是工業(yè)氣體行業(yè)中一個細(xì)分子行業(yè)，目前呈現(xiàn)出企業(yè)數(shù)量多、規(guī)模小，行業(yè)集中度不高的特征。但由于二氧化碳行業(yè)存在有效銷售半徑的特點(diǎn)，因此其競爭不同于其他行業(yè)，一般只有在同一銷售范圍內(nèi)的企業(yè)才能形成直接競爭。因此尋求市場需求并迅速填補(bǔ)供給空白成為企業(yè)有效的競爭手段。

盡管液態(tài)二氧化碳生產(chǎn)技術(shù)已較為成熟，在技術(shù)上不存在巨大的壁壘，但在規(guī)模上，大型二氧化碳生產(chǎn)企業(yè)顯然更受歡迎，主要原因是市場上小型二氧化碳生產(chǎn)企業(yè)往往受到銷售周期性波動影響較大，在銷售旺季無法保障供應(yīng)，產(chǎn)品產(chǎn)量或者質(zhì)量無法滿足大型客戶的需求，產(chǎn)品銷售價格也隨供求關(guān)系大幅波動，對下游企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營產(chǎn)生不利影響。而大型二氧化碳生產(chǎn)企業(yè)供貨量穩(wěn)定，質(zhì)量可靠，且一般與客戶簽訂長期戰(zhàn)略合同從而保持價格穩(wěn)定，因此更受一些大型客戶的青睞；同時，大型二氧化碳生產(chǎn)企業(yè)對于穩(wěn)定區(qū)域產(chǎn)品銷售價格也能產(chǎn)生一定的作用。