水热炭（HTC）又称水热碳，是通过生物质的水热炭化工艺而制成的一种富含碳的材料，即以生物质为原料，水为溶剂和反应介质，在一定温度和压力下，经水热反应得到的以碳为主体、含氧官能团丰富的一系列高附加值产物。
生物质炭材料制备流程主要包括预处理、炭化、后期活化三个环节，其中炭化是炭材料制备的重要环节，炭化方法包括热解炭化、水热炭化、微波辅助炭化、激光炭化等，其中热解炭化技术成熟，应用最为广泛。但热解炭化反应温度高、能耗高，相比之下，水热炭化具有工艺简单、能耗低、碳排放量少、反应条件温和、快速高效等优势。
与裂解炭不同，水热炭是在相对温和的条件下生成，碳氮组分活性更高，具有更强的土壤改善和养分循环能力。2010-2016年，水热炭市场研究、应用兴起，应用集中在农业、环境修复等领域，2017-2020年，水热炭在碳捕获、重金属吸附、有机污染物去除等领域的应用关注度提升，2021至今，水热炭研究多围绕在水热炭表征、环境风险、改性等方面。
根据新思界产业研究中心发布的《
2024-2029年中国水热炭（HTC）行业市场深度调研及发展前景预测报告》显示，水热炭在农业、能源、电极材料、催化、环境修复、吸附等领域应用前景广阔。在农业领域，水热炭可作为土壤改良剂和碳质缓释肥料，用于改善土壤理化性质；在吸附领域，水热炭可去除水体中Cr、Cu、Zn等重金属元素，去除率达82%以上；在能源领域，水热炭热值较高，接近煤的热值，可作为固态燃料；在催化领域，水热炭可作为催化剂及催化剂载体、负载活性组分等。
近年来，随着研究深入，我国在水热炭制备技术、改性研究、应用等方面取得了众多成果，如中国水产科学研究院黑龙江所的“养殖水净化的磁性水热炭的制备方法”、新疆大滋然生物科技有限公司的沼渣基水热炭强化畜禽粪污厌氧消化关键技术等。
新思界
行业分析人士表示，水热炭的原材料丰富，涉及到木材类生物质、农作物废弃物、奶牛粪便等。水热炭是水热炭化过程的主要产物，具有高能量密度、热稳定性好、官能团丰富、表面活性位点多等特点，近年来，随着环保监管日益严格，水热炭化技术研发热情提升，水热炭市场随之发展。
