近年来，随着综合利用技术的不断进步，不同物态的二氧化碳都获得了广泛应用。从全球范围内看，二氧化碳主要来源于工业副产品，由于运输不便，地区间贸易量少。我国二氧化碳消费量占全球消费量的三成左右，基本能实现自给自足。其中，气态二氧化碳产量占比较大，固态二氧化碳未来需求增长潜力大。虽然全球二氧化碳消费量较为平稳，未来仍将稳步小幅增长，中国增速远超全球。通过技术进步提高二氧化碳的“资源化”利用水平，改善二氧化碳区域性供需平衡问题，是行业努力的方向。
全球：地区间贸易量少  中国消费占三成
　　国外二氧化碳主要来源于工业副产，如天然气转化制氢、发酵制乙醇等。考虑到运输成本，再加上较大比例的二氧化碳消费与其提供冷量的物理特性相关联，作为商品形式出售的大都是以罐装方式进行运输的液态二氧化碳。由于运输中需要冷量、保温等，其运输半径受到极大限制，由此也决定了行业生产和消费区域性发展的特点。目前,技术先进的装置主要集中在液化空气，林德和梅塞尔等为数不多的大型集团公司，且这些公司的独资、合资企业遍布全球。
　　美国2015年液态二氧化碳的产能约1279万吨，产业高度集中。2015年林德、Airgas、普莱克斯这三家公司通过营销协议市场占有率达53.8%。在美国，对MTBE的使用限制使作为动力燃料的乙醇需求日益增长，乙醇装置的副产品二氧化碳也随之稳步增长。预计，在更为廉价的进出产品冲击下，未来美国合成氨装置将会部分关闭，副产二氧化碳也会随之减少，二氧化碳将主要来自制乙醇的生物发酵过程。
　　其他地区如：加拿大液态二氧化碳产能约为184万吨；西欧地区二氧化碳产能约为770万吨，主要生产商有Yara、林德和液化空气；日本液态二氧化碳的总产能约为214万吨，约有20家生产企业。
　　近几年世界二氧化碳供需情况见表1所示。
　　从表中数据可看出，世界二氧化碳的进出口贸易量较小，仅占总消费量的0.4%~0.6%之间，且均以液态或固态的形式交易。预计，2015~2019年世界二氧化碳的总需求年均增长率约为2.6%。其中，液、固态二氧化碳市场需求年均增长率在2.1%左右。
　　2014年世界各国或地区二氧化碳消费量统计见表2所示。
　　从表2中可看出，中国是二氧化碳的主要消费市场，消费量占全球的三成左右，其次是美国、其他亚洲和大洋洲地区及中东地区。
　　气态二氧化碳应用领域广泛，消费量高于液态和固态二氧化碳，主要用于油田采油和化学品生产。在液、固态二氧化碳消费市场，美国占据领先地位，为27.1%其次是中国和西欧，分别占20.3%和16.0%。这三个地区消费量合计占总消费量的2/3。
　　全球液、固态二氧化碳消费结构见图1所示。从图中可见，在液、固态二氧化碳消费中有一半以上用于食品和饮料行业，在这两大领域中又近平分秋色。用于饮料市场的增速比食品市场增速略快。其次，大约有15%的液态和固态二氧化碳用于金属行业的生产，剩下的34%则用于其他终端领域。
国内：气态产量占比大  固态消费增长快
　　我国二氧化碳基本上自给自足，贸易量极小，对世界的二氧化碳产业的影响很小。2015年我国二氧化碳(含气液固)总产量约为7037.4万吨，其中气态二氧化碳产量为6481.4万吨，约占总产量的92.1%；液、固态产量约为556万吨，约占7.9%。2015年总消费量约为7031万吨，比上一年增长约0.13%。近几年我国二氧化碳供需情况见表3所示。
　　我国气态二氧化碳主要用于化工生产，如：尿素、碳酸钠、碳酸氢铵、沉淀碳酸钙等。2015年用于尿素生产的气态二氧化碳约3813万吨，约占气态二氧化碳消费量的59%；用于碳酸钠的气体二氧化碳约为1034万吨，约占16%，用于碳酸氢铵的气体二氧化碳约为16%；用于沉淀碳酸钙及其他约占9%。各应用领域发展不均衡且速度均有下降趋势，预计2015～2019年气态二氧化碳需求年均增长率约为0.9%，到2019年需求量将达6718万吨。
　　2015年我国液态二氧化碳消费量约为531万吨，主要用于焊接与切割、碳酸饮料、食品行业、香烟、石油和天然气开采、橡胶和塑料制造行业以及消防等领域。2015年我国液态二氧化碳消费结构见图2所示。从图2可见，我国液态二氧化碳第一大消费领域是焊接与切割行业，其次是碳酸饮料行业、食品工业。
　　由于二氧化碳保护焊具有焊接机械强度高，易于自动化，且比氩气保护焊等更经济等优点，其应用超过其他焊接方法，被广泛用于造船、汽车、机械和建筑等行业。随着各应用领域的发展，预计2015～2019年该领域二氧化碳需求年均增长率约为5.3%，到2019年将达235万吨。
　　液态二氧化碳的第二大应用领域是饮料行业，主要用于碳酸饮料、起泡葡萄酒和啤酒等，预计2015～2019年该领域需求年均增长率约为4.5%，到2019年将达到127万吨。
　　在食品工业中，液态二氧化碳广泛用于冷却、冷冻、包装以及运输新鲜的肉类和蔬菜等。液态二氧化碳可防止氧化或细菌的增长。2015年该领域消耗66.4万吨。近年来我国冷冻食品的消耗量不断增加，预计未来一段时期内食品工业的需求仍将继续增长，到2019年将达到79万吨。
　　加上液态二氧化碳其他应用领域的需求发展，预计2015～2019年液态二氧化碳需求年均增长率为4.8%，到2019年将达到640.5万吨。
　　2015年我国固态二氧化碳消费量约为37.1万吨，主要用于运输制冷及其他。预计2015～2019年需求年均增长率为5.8%，到2019年将达到46.5万吨。
　　国内液态二氧化碳生产企业约有270家公司，2015年总产能约为960万吨。2010～2015年中国液态二氧化碳产能年均增长率约为10.4%，预计2015～2020年年均增长率约为4.5%，到2020年产能将达到1196.3万吨。产能在1万吨以上的生产企业合计产能约占国内总产能的52%，2015年产能位居前20位的企业见表4所示。第一大生产商湖南凯美特气体股份有限公司，占中国总产能的4.3%，是年产能最大的食品级液体二氧化碳生产企业。其次是河南心连心深冷能源股份有限公司和重庆通惠气体有限公司有限公司分别占总产能的2.6%和2.3%。前二十个生产商，均拥有10万吨以上的产能，合计约占中国总产能的34%。
提高综合利用水平  改善区域供需平衡
　　与其他种类的工业气体相比，二氧化碳行业有其独有的特色：受原料、运输条件及政策等影响大。随着工业的发展，作为副产的二氧化碳产量也不断增加。通过先进的化学、生物和/或生物化学等技术将二氧化碳转化为有用的产品（尤其是可以作为能源使用的产品，如甲烷、液体燃料和甲醇等），从而使二氧化碳资源的利用-回收-再利用实现良性循环，是二氧化碳利用的趋势和目标，也是提高工业副产品创效能力和改善地球环境的必要途径。随着二氧化碳综合利用技术的不断发展，应用领域的不断拓展，二氧化碳将成为煤、石油和天然气在某些领域的代用品，为人类造福。
　　目前，二氧化碳行业的主要问题是区域的供需平衡问题，二氧化碳来源的稳定性也困绕着行业的发展。因为部分商品二氧化碳气体是化工生产的副产品而产生的，产量随主产品生产负荷而变化。例如，合成氨制造企业为了迎接春季肥料需求的旺季，一般在秋季和冬季满负荷运行，作为其副产品的二氧化碳产量也随之增多。但市场需求则与之相反，往往是在夏季需求量较大。因此供需很难达到平衡。这种区域的供需平衡问题在美国和西欧尤为严重。因此，如何改善这样的供需平衡问题也是值得业界思考的。

表1  近几年世界二氧化碳供需情况      万吨

年份          总产量        进口贸易量     出口贸易量      总消费量
2011 21977.8 44.6 48.7 21973.7
2012 21745.7 50.7 55.5 21740.9
2013 21365.2 55.5 63.6 21357.1
2014 20936.2 43.4 57.2 20922.4

注：统计数据中包括气态、液态和固态二氧化碳。

表2  2014年世界各国或地区二氧化碳消费量统计     万吨

国家或地区     液、固态产品   气态产品       合计        占比/%
美国 722.2 4142.3 4864.5 23.3
加拿大 95.7 559.4 655.1 3.1
墨西哥 20.0 113.2 133.2 0.6
拉丁美洲 179.7 362.1 541.7 2.6
西欧 426.0 380.8 806.8 3.9
中欧 145.3 188.3 333.5 1.6
东欧 50.1 962.1 1012.2 4.8
中东 47.8 1553.2 1601.0 7.7
非洲 51.4 491.1 542.5 2.6
日本 101.6 7.2 108.8 0.5
中国 541.8 6480.8 7022.7 33.6
 283.5 3016.7 3300.2 15.7
总计 2665.1 18257.2 20922.3 100

表3  近几年我国二氧化碳供需情况

年份    产量/万吨    进口量/万吨    出口量/万吨   表观消费量/万吨
2011 6202.1 0.03 1.6 6200.6
2012 6619.4 0.02 1.6 6617.8
2013 6925.1 0.04 2.0 6923.2
2014 7025.8 0.06 3.2 7022.6
2015 7037.4 0.08 6.5 7031.0

注:统计数据中包括气态、液态和固态二氧化碳。
2015年,我国消耗的二氧化碳中,气态约占91.9%，液态约占7.56%，固态约占0.54%。

表4  中国液态二氧化碳产能前20位的生产企业      万吨

排名 公司 产能 占比/%
1 湖南凯美特气体股份有限公司 41 4.3
2 河南心连心深冷能源股份有限公司 25 2.6
3 重庆同辉气体有限公司 22 2.3
4 安徽六国化学工业有限公司 20 2.1
5 杭州萧山杭氧气体有限公司 20 2.1
6 吉化北方炬醌工贸有限责任公司 20 2.1
7 吉林新星液碳有限公司 20 2.1
8 河北天成化工股份有限公司 18 1.9
9 上海林德二氧化碳有限公司 16 1.7
10 上海石化公司 15.5 1.6
11 兰州裕隆气体有限责任公司 14 1.5
12 安徽淮南化学集团公司 13 1.4
13 广东茂名华粤华源气体有限公司 13 1.4
14 河北凯悦集团有限公司 10 1.0
15 江苏联海生物科技有限公司 10 1.0
16 吉林佰成气体有限公司 10 1.0
17 吉林市杭氧博大气体有限公司 10 1.0
18 宁波万顺气体有限公司 10 1.0
19 山东联盟化工集团公司 10 1.0
20 天津联博化工股份有限公司 10 1.0
 合计 327.5 34.1
 其他 632.2 65.9
 总计 959.7 100