水熱炭（HTC）又稱水熱碳，是通過生物質的水熱炭化工藝而制成的一種富含碳的材料，即以生物質為原料，水為溶劑和反應介質，在一定溫度和壓力下，經水熱反應得到的以碳為主體、含氧官能團豐富的一系列高附加值產物。
生物質炭材料制備流程主要包括預處理、炭化、后期活化三個環節，其中炭化是炭材料制備的重要環節，炭化方法包括熱解炭化、水熱炭化、微波輔助炭化、激光炭化等，其中熱解炭化技術成熟，應用最為廣泛。但熱解炭化反應溫度高、能耗高，相比之下，水熱炭化具有工藝簡單、能耗低、碳排放量少、反應條件溫和、快速高效等優勢。
與裂解炭不同，水熱炭是在相對溫和的條件下生成，碳氮組分活性更高，具有更強的土壤改善和養分循環能力。2010-2016年，水熱炭市場研究、應用興起，應用集中在農業、環境修復等領域，2017-2020年，水熱炭在碳捕獲、重金屬吸附、有機污染物去除等領域的應用關注度提升，2021至今，水熱炭研究多圍繞在水熱炭表征、環境風險、改性等方面。
根據新思界產業研究中心發布的《
2024-2029年中國水熱炭（HTC）行業市場深度調研及發展前景預測報告》顯示，水熱炭在農業、能源、電極材料、催化、環境修復、吸附等領域應用前景廣闊。在農業領域，水熱炭可作為土壤改良劑和碳質緩釋肥料，用于改善土壤理化性質；在吸附領域，水熱炭可去除水體中Cr、Cu、Zn等重金屬元素，去除率達82%以上；在能源領域，水熱炭熱值較高，接近煤的熱值，可作為固態燃料；在催化領域，水熱炭可作為催化劑及催化劑載體、負載活性組分等。
近年來，隨著研究深入，我國在水熱炭制備技術、改性研究、應用等方面取得了眾多成果，如中國水產科學研究院黑龍江所的“養殖水凈化的磁性水熱炭的制備方法”、新疆大滋然生物科技有限公司的沼渣基水熱炭強化畜禽糞污厭氧消化關鍵技術等。
新思界
行業分析人士表示，水熱炭的原材料豐富，涉及到木材類生物質、農作物廢棄物、奶牛糞便等。水熱炭是水熱炭化過程的主要產物，具有高能量密度、熱穩定性好、官能團豐富、表面活性位點多等特點，近年來，隨著環保監管日益嚴格，水熱炭化技術研發熱情提升，水熱炭市場隨之發展。
