二氧化碳五大應用領域及重點跨國企業（附報告目錄）
1、行業概況
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后均轉化為二氧化碳，這些二氧化碳若不經過處理回收，將直接排放到空氣中去，導致空氣中二氧化碳濃度升高，形成溫室效應。工業革命以來，全球二氧化碳排放量保持著持續快速增長的態勢，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“全球碳計劃”發布報告說，研究顯示，全球二氧化碳排放量增速趨緩。報告顯示，21世紀初，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計增幅為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活動產生的二氧化碳排放量達到約368億噸，創下歷史新高。
而2019年土地利用變化導致的二氧化碳排放量約達60億噸，主要原因是在亞馬孫流域及印度尼西亞發生的森林大火。綜合各項因素，2019年因人類活動導致的二氧化碳排放總量預計達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。
相關報告：北京普華有策信息咨詢有限公司《2020-2026年二氧化碳行業發展現狀全面調研與發展前景預測報告》
隨著二氧化碳排放量的增加，溫室效應日益加重，全球各國對溫室效應的危害認識進一步加深，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；各國科研機構、企業也加大了對二氧化碳的回收和應用的研究，相關科研與應用工作取得重大進展。二氧化碳產品已廣泛應用于飲料、冶金、食品、煙草、石油、農業、化工、電子等多個等領域。二氧化碳應用可分為三個階段：
第一階段為成熟的應用技術，主要為二氧化碳的化學利用。它是將二氧化碳轉化為大宗基礎化學品、有機燃料或者直接固定為高分子材料。目前已經實現工業化的二氧化碳化學利用項目包括合成尿素、水楊酸、有機碳酸酯、無機碳酸鹽等、合成高純一氧化碳、合成可降解塑料、煙絲膨化、化肥生產、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，需要通過工業試驗或示范項目，再總結經驗推向產業化的技術，如二氧化碳加氫制甲醇技術。二氧化碳加氫合成甲醇反應的關鍵之一是催化劑。國內外相關報道也多局限于實驗室研究領域，研究重點大多集中在反應機理、活性組分、載體的選擇以及考察不同制備方法、反應條件對催化劑性能的影響上。
第三階段為應用創新技術，包括以二氧化碳合成有機碳酸酯、二氧化碳加氫生產一氧化碳、甲醇、二甲醚、低碳烴、甲酸或甲酸鹽；通過氧化生產一氧化碳、氫氣合成氣，偶聯制碳二烴類以及制造聚碳酸酯等環氧化合物等工藝。有機碳酸酯用途廣泛，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，隨后再合成有機化學品和有機燃料，在化學工業、環境、能源等許多方面有重要價值。甲烷由于在世界范圍內在儲量以及相對于煤在經濟環保上的優勢，有可能成為石油時代后能源與化工原料的主要來源。
2、二氧化碳主要應用領域
（1）石油助采
二氧化碳提高原油采收率技術目前已被證實，在水驅基礎上，仍可將原油采收率提高12%以上，但受地質構造復雜和高純度二氧化碳輸送距離限制等諸多因素的制約，我國二氧化碳驅油技術的研發與應用起步較晚。
（2）碳酸飲料的制作
碳酸飲料的發泡和刺激味道來自二氧化碳，飲料內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氣化，產生刺激并帶走人體熱量，所以給飲用者以清涼感。二氧化碳改善了產品風味，參與提供了產品的酸性環境，產生了刺激性的口感，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，延長其保質期。所以碳酸飲料的二氧化碳含量是一個重要的特征性質量指標。
（3）金屬加工焊接保護
與手工電弧焊相比，使用二氧化碳氣體可提高工效1-2倍，節約電力50%，因而近幾年在汽車、造船、化工設備等大型制造業得到了廣泛應用。尤其是二氧化碳和氬氣混合氣體保護焊技術的開發與應用，不僅擴大了二氧化碳氣體保護焊的應用范圍，而且克服了二氧化碳氣體保護焊熱量分散、焊點大、焊接處易變形等不足，這必將推動該領域對二氧化碳需求的快速增長。
（4）生產降解塑料和碳酸二甲酯技術
該技術被譽為實現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現了工業化生產。據預測，被譽為有機合成“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能將達400萬噸，加上以二氧化碳為原料生產降解塑料技術的推廣應用，預計這一領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。與傳統的機械冷藏相比，二氧化碳冷凍保鮮不僅不會使食品失水、風干、氣化，而且節能省電，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，今后這一領域對二氧化碳的需求將會大幅度增加。
3、全球二氧化碳跨國企業
目前，國際上氣體行業的領先者包括德國林德集團、法國液化空氣集團、美國普萊克斯集團、美國空氣化學產品集團、德國梅塞爾集團等跨國企業集團。這些集團均為綜合性工業氣體生產供應商，生產規模大，氣體品種豐富，產品質量穩定，目前這些集團大多在國內設立了分支機構?？傮w而言，二氧化碳行業是工業氣體行業中一個細分子行業，目前呈現出企業數量多、規模小，行業集中度不高的特征。但由于二氧化碳行業存在有效銷售半徑的特點，因此其競爭不同于其他行業，一般只有在同一銷售范圍內的企業才能形成直接競爭。因此尋求市場需求并迅速填補供給空白成為企業有效的競爭手段。
盡管液態二氧化碳生產技術已較為成熟，在技術上不存在巨大的壁壘，但在規模上，大型二氧化碳生產企業顯然更受歡迎，主要原因是市場上小型二氧化碳生產企業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，產品產量或者質量無法滿足大型客戶的需求，產品銷售價格也隨供求關系大幅波動，對下游企業的生產經營產生不利影響。而大型二氧化碳生產企業供貨量穩定，質量可靠，且一般與客戶簽訂長期戰略合同從而保持價格穩定，因此更受一些大型客戶的青睞；同時，大型二氧化碳生產企業對于穩定區域產品銷售價格也能產生一定的作用。