催化劑行業(yè)市場(chǎng)分析

催化劑行業(yè)市場(chǎng)分析1.催化劑概述1.1.催化劑的來源催化劑的發(fā)展史亦是化工行業(yè)的發(fā)展史，引領(lǐng)化工革命?！按呋边@個(gè)名字是由Berzelius在1836年創(chuàng)造的。他的結(jié)論是，除了“親和力”之外，還有一種新的力量在起作用，即“催化力”。反應(yīng)通過催化接觸發(fā)生?！按呋币辉~源于希臘語(yǔ)：它具有“向下”和“放松”的含義。工業(yè)催化是一種古老的做法，催化劑曾一直用于葡萄酒和啤酒的生產(chǎn)。最早的工業(yè)催化過程包括一些無機(jī)氧化過程，即迪肯過程（將HCl氧化成Cl2）和硫酸的生產(chǎn)。這些過程是在建立化學(xué)反應(yīng)性的科學(xué)基礎(chǔ)之前開發(fā)的。只有在van'tHoff提出化學(xué)平衡理論之后，催化劑開發(fā)的框架才變得可用。這對(duì)二十世紀(jì)刜合成氨工藝的發(fā)展產(chǎn)生了重大影響，仍而人們可以系統(tǒng)地、科學(xué)地尋找好的催化劑。此后催化劑滲入石油煉制工業(yè)、催化聚合物合成工業(yè)、精細(xì)化工工業(yè)等，每一次的催化劑的更新?lián)Q代都會(huì)引發(fā)化學(xué)工業(yè)的巨大變革。化工“芯片”，提高化學(xué)反應(yīng)效率，促成規(guī)?；a(chǎn)。根據(jù)國(guó)際純粹化學(xué)與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)(IUPAC)的定義：催化劑指一種在不改變反應(yīng)總標(biāo)準(zhǔn)吉布斯自由能變化的情況下提高反應(yīng)速率的物質(zhì)。這種作用稱為催化作用，涉及催化劑的反應(yīng)稱為催化反應(yīng)。催化劑提供了反應(yīng)物分子較低反應(yīng)壁壘的反應(yīng)路徑，使得反應(yīng)速率大大加快。催化反應(yīng)一般是多步反應(yīng)，仍反應(yīng)物到產(chǎn)物需要經(jīng)過多種中間產(chǎn)物，催化劑參與中間產(chǎn)物的形成，但最終不進(jìn)入最終產(chǎn)物，而形成中間產(chǎn)物過程能壘較低，由此大大提高了反應(yīng)效率，仍而成為化學(xué)工業(yè)大規(guī)模工業(yè)化反應(yīng)中決定成本的關(guān)鍵因素。反應(yīng)效率越高，產(chǎn)物的理論成本越低，越有利于大規(guī)模生產(chǎn)。大部分催化劑由三類組分極成，分別是:1）承擔(dān)主要催化作用的活性組分,可由分子篩、金屬、金屬氧化物、硫化物等極成；2）承載活性組分的載體，常用的催化劑載體有活性碳、硅藻土、活性氧化鋁、硅膠和分子篩。載體雖不具有催化活性，但它可能與催化劑發(fā)生化學(xué)作用，載體也改變了催化劑的表面性能，因而選用合適的載體，也可以提高催化劑的活性、選擇性和壽命。3）提高催化性能的助催化劑。其本身不具有催化活性，但加入后（加入量一般低于催化劑量的10％）可顯著提高催化劑的活性、選擇性和穩(wěn)定性。一種工業(yè)催化劑往往要加入幾種助催化劑，才能使催化劑的活性、選擇性和都達(dá)到預(yù)定要求。催化劑種類繁多：按狀態(tài)，可分為液體催化劑和固體催化劑。按照反應(yīng)類型，又分為聚合、縮聚、酯化、縮醛化、加氫、脫氫、氧化、還原、烷基化、異極化等催化劑。按原料，大致分為化學(xué)化合物（硫酸、氫氟酸和碳酸鈣等）、金屬（貴金屬如鉑、鈀、釕、銠、金和銅、非貴金屬如鎢和鉬、鎳和鈷等其他金屬）和沸石等。按反應(yīng)體系的相態(tài)，分為均相催化劑和多相催化劑，均相催化劑有酸、堿、可溶性過渡金屬化合物和過氧化物催化劑；多相催化劑有固體酸催化劑、有機(jī)堿催化劑、金屬催化劑、金屬氧化物催化劑、絡(luò)合物催化劑、稀土催化劑、分子篩催化劑、生物催化劑、納米催化劑等。在化學(xué)工業(yè)中，絕大多數(shù)催化過程都涉及多相催化劑，因?yàn)樗鼈兊膬?yōu)點(diǎn)是通過物理固液分離技術(shù)易于仍反應(yīng)混合物中去除。以功能劃分，養(yǎng)顧市場(chǎng)類型和應(yīng)用產(chǎn)業(yè)，分成主要5類：石油煉制、無機(jī)化工、有機(jī)化工、環(huán)境保護(hù)和其他。催化劑占下游企業(yè)生產(chǎn)成本低，性能提升是關(guān)鍵，催化劑本身的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)并不是突破的重要因素。典型煤制烯烴項(xiàng)目或外購(gòu)甲醇制烯烴項(xiàng)目中，催化劑和化學(xué)品消耗占生產(chǎn)成本的比重僅為4%~8%，催化劑本身的價(jià)格對(duì)企業(yè)生產(chǎn)成本影響較小，而下游生產(chǎn)企業(yè)更注重催化劑性能。1.2.催化劑市場(chǎng)現(xiàn)狀1.2.1.催化劑全球市場(chǎng)據(jù)Alliedmarketresearch研究報(bào)告，2021年全球催化劑市場(chǎng)規(guī)模為373億美元，近三年增速約5%。非均相催化劑細(xì)分市場(chǎng)主導(dǎo)了全球催化劑市場(chǎng)，占2021年市場(chǎng)份額的73%左右。根據(jù)原材料的不同，化合物（碳酸鈣、硫酸和氫氟酸等）引領(lǐng)全球催化劑市場(chǎng)，2021年的收入份額為38.4%。亞太地區(qū)約占市場(chǎng)收入份額的34.7%，在2021年主導(dǎo)了全球催化劑市場(chǎng)。亞太地區(qū)催化劑市場(chǎng)主要由化學(xué)、石化和汽車行業(yè)推動(dòng)。中國(guó)擁有大量的聚合物和化學(xué)品生產(chǎn)公司，這為亞太催化劑市場(chǎng)的增長(zhǎng)做出了指數(shù)級(jí)貢獻(xiàn)。發(fā)到不斷增長(zhǎng)的國(guó)內(nèi)需求和低成本的青睞，中國(guó)已成為石化和化工產(chǎn)品的制造目的地。政府對(duì)外國(guó)直接投資和工業(yè)化的有利政策極大地促進(jìn)了亞太催化劑市場(chǎng)的增長(zhǎng)。美洲是2021年的第二大市場(chǎng)，占比共30.8%。其中北美不斷變化的汽車環(huán)保要求需要環(huán)境催化劑，這極大地推動(dòng)了北美催化劑市場(chǎng)的增長(zhǎng)。后續(xù)來看，北美市場(chǎng)預(yù)計(jì)對(duì)將重質(zhì)原油轉(zhuǎn)化為汽油、柴油和煤油等輕質(zhì)餾分的催化劑的需求也將不斷增加。中東和非洲是預(yù)測(cè)期內(nèi)最具機(jī)會(huì)主義的市場(chǎng)。該地區(qū)占2021年全球催化劑市場(chǎng)近6%左右。石油和天然氣行業(yè)在沙特阿拉伯、卡塔爾、科威特和阿曼占主導(dǎo)地位，疊加當(dāng)?shù)貙?duì)制藥、包裝、建筑和汽車的需求激增，預(yù)計(jì)將推動(dòng)化工業(yè)的增長(zhǎng)，仍而促進(jìn)中東和非洲催化劑市場(chǎng)的增長(zhǎng)。1.2.2.國(guó)內(nèi)催化劑市場(chǎng)我國(guó)化工催化劑主要應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)槭突?、煉油行業(yè)以及煤化工，其中石油化工和煉油領(lǐng)域催化劑應(yīng)用場(chǎng)景最為廣泛，涵蓋精細(xì)化學(xué)工業(yè)品以及聚合物合成，合計(jì)需求量占化工催化劑總需求量的比重達(dá)到70%。其次是煤化工領(lǐng)域，其化工催化劑需求量約占總需求量的15%。我國(guó)化工催化劑產(chǎn)能利用率逐步提高，近年產(chǎn)量增速平穩(wěn)。根據(jù)研究統(tǒng)計(jì)，2010年，我國(guó)催化劑行業(yè)產(chǎn)能為21.6萬噸，產(chǎn)能利用率為65%。隨著生產(chǎn)能力過時(shí)的淘汰，我國(guó)催化劑行業(yè)產(chǎn)能利用率逐漸提高，2019年我國(guó)催化劑產(chǎn)能約為50.2萬噸。催化劑作為重化工行業(yè)，隨著2020年供給側(cè)改革的進(jìn)一步深化，前瞻刜步估算2020年產(chǎn)能增長(zhǎng)率和2019年保持不變，產(chǎn)能達(dá)到51萬噸。我國(guó)化工催化劑消費(fèi)量與我國(guó)化工產(chǎn)品產(chǎn)量有直接關(guān)系，根據(jù)前瞻的測(cè)算，2020年我國(guó)化工催化劑的消費(fèi)量在42萬噸以上，同比增速約2%。催化劑行業(yè)發(fā)益于國(guó)家對(duì)新材料行業(yè)研發(fā)升級(jí)和產(chǎn)業(yè)化的支持。作為新材料產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，催化劑發(fā)益于國(guó)家及地方政府對(duì)新材料行業(yè)研發(fā)升級(jí)和產(chǎn)業(yè)化的直接支持，發(fā)展前景良好。目前國(guó)內(nèi)催化劑行業(yè)與國(guó)外水平仍存在較大差距，行業(yè)長(zhǎng)期處于貿(mào)易逆差狀態(tài)，未來國(guó)產(chǎn)替代趨勢(shì)較強(qiáng)。根據(jù)中國(guó)海關(guān)總署公布的數(shù)據(jù)顯示，國(guó)內(nèi)2021年催化劑行業(yè)進(jìn)出口總額達(dá)30.9億美元，同比增加23%，其中貿(mào)易逆差達(dá)17.8億美元，同比增加27%，成為國(guó)際上較大的化工催化劑買方市場(chǎng)。1.2.3.競(jìng)爭(zhēng)格局國(guó)際巨頭占據(jù)市場(chǎng)主導(dǎo)。國(guó)外催化劑的生產(chǎn)已經(jīng)有上百年歷史，國(guó)際知名的催化劑制造商的產(chǎn)品種類繁多且性能優(yōu)良，其應(yīng)用范圍也涉及了各種領(lǐng)域，形成大量專利和知識(shí)產(chǎn)權(quán)，技術(shù)實(shí)力雄厚，產(chǎn)品具有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力，幾乎壟斷了全球高端的催化劑市場(chǎng)。國(guó)內(nèi)大部分催化劑企業(yè)仍亊低端的催化劑生產(chǎn)工作，產(chǎn)品主要供應(yīng)中小型石化企業(yè)，對(duì)研發(fā)能力不夠重視，產(chǎn)品技術(shù)水平較低，環(huán)境友好性較差。中石油、中石化等部分技術(shù)優(yōu)勢(shì)企業(yè)生產(chǎn)的石化催化劑主要供應(yīng)集團(tuán)內(nèi)其他企業(yè)進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)，較少對(duì)外銷售。我國(guó)仍需積極推動(dòng)具備先進(jìn)工藝技術(shù)與產(chǎn)品供應(yīng)能力的國(guó)內(nèi)催化劑制造企業(yè)穩(wěn)定發(fā)展。1.2.4.發(fā)展趨勢(shì)歐洲催化研究集群（EuropeanClusteronCatalysis）于2016年發(fā)布了《歐洲催化科學(xué)與技術(shù)路線圖》，參考了催化領(lǐng)域已有的科研成果和科技政策研究成果，認(rèn)為催化是實(shí)現(xiàn)未來可持續(xù)發(fā)展社會(huì)的關(guān)鍵科學(xué)技術(shù)，指出了后續(xù)10-20年優(yōu)先研究的領(lǐng)域和發(fā)展方向?？傮w來說，催化劑的發(fā)展將圍繞三個(gè)主要目標(biāo)進(jìn)行：1）解決能源和化工生產(chǎn)中的突出問題；2）促進(jìn)環(huán)境保護(hù)和提高化工過程的可持續(xù)性；3）應(yīng)對(duì)催化的復(fù)雜性。在此指引下，我們認(rèn)為，催化劑未來發(fā)展將體現(xiàn)三個(gè)特點(diǎn)：一、催化劑技術(shù)壁壘提高，多學(xué)科跨領(lǐng)域結(jié)合。21世紀(jì)全球化工工業(yè)更加精細(xì)化的發(fā)展階段，催化科學(xué)領(lǐng)域追求更高效、環(huán)境更友好，并與納米科學(xué)、生物科學(xué)等領(lǐng)域的結(jié)合，創(chuàng)造出更多種類的催化劑。二、開發(fā)高型高效、無毒無害的催化劑是綠色化學(xué)工藝的方向之一。綠色化學(xué)工藝要求催化劑自身應(yīng)該是無毒的，特別杜絕催化劑在高溫下分解產(chǎn)生有毒氣體，催化反應(yīng)的后序分離過程也應(yīng)該是環(huán)境友好操作，比如萃叐操作萃叐劑的選擇。同時(shí)要達(dá)到經(jīng)濟(jì)性原則，必須保證催化劑具有低廉的造價(jià)、穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)、較好的活性等特點(diǎn)。新型的綠色催化劑主要包括新型酸堿催化劑、沸石分子篩催化劑、酶和仺酶催化劑啊、相轉(zhuǎn)移催化劑等。三、自下而上定制化設(shè)計(jì)催化劑將是未來的發(fā)展方向。隨著對(duì)催化劑的內(nèi)部結(jié)極及催化機(jī)理理解的逐步深入，根據(jù)目標(biāo)產(chǎn)品性能定向設(shè)計(jì)與合成相應(yīng)催化劑的方法有望成為未來主流合成模式和方法。同時(shí)，尖端的信息技術(shù)、數(shù)字技術(shù)和智能化技術(shù)將會(huì)應(yīng)用到催化劑的研究、生產(chǎn)與應(yīng)用領(lǐng)域，原有的數(shù)據(jù)庫(kù)及數(shù)字化平臺(tái)將會(huì)得到進(jìn)一步的完善和發(fā)展，更多創(chuàng)新型催化劑將持續(xù)驅(qū)動(dòng)行業(yè)發(fā)展。2.分子篩催化劑：能源化工需求穩(wěn)定，移動(dòng)脫硝增量可觀2.1.分子篩簡(jiǎn)述分子篩是結(jié)晶型的硅鋁酸鹽，具有規(guī)則而均勻孔道結(jié)極的無機(jī)晶體材料，具有大的比表面積以及可調(diào)控的功能基元，因孔徑大小數(shù)量級(jí)不同，它只允許直徑比孔徑小的分子進(jìn)入，而將直徑比孔徑大的分子“拒之門外”，能有效分離和選擇活化尺寸不同、極性不同、沸點(diǎn)不同及飽和程度不同的有機(jī)烴類分子，具有“篩分分子”和“擇形催化”的作用，因此稱為“分子篩”。分子篩的結(jié)極較多，根據(jù)型體可主要分為A型、X、Y型、ZSM-5型、方鈉石型等。分子篩具有獨(dú)特而均一的孔道結(jié)極，較大的比表面積，較強(qiáng)的酸中心和氧化-還原活性中心，孔道內(nèi)有能起極化作用的強(qiáng)大庫(kù)從場(chǎng)，因此分子篩是性能優(yōu)異的催化劑和催化劑載體，被廣泛用作吸附材料、離子交換材料以及催化材料。根據(jù)IHS，2021年全球分子篩消費(fèi)量超170萬噸，高價(jià)值消費(fèi)領(lǐng)域主要在催化劑及吸附/干燥劑。中國(guó)是分子篩催化劑最大的消費(fèi)市場(chǎng)，但全球分子篩產(chǎn)量以國(guó)外企業(yè)為主。根據(jù)IHSMarkit測(cè)算，2021年北美和中國(guó)的消費(fèi)量分別為12.4萬噸和10.2萬噸，中國(guó)成為全球僅次于北美的第二大消費(fèi)市場(chǎng)。全球分子篩產(chǎn)量格局分散，以國(guó)外企業(yè)為主。其中，美國(guó)霍尼韋爾（UOP）公司占比最大，為23.38%，其次是法國(guó)阿科瑪（CECA）公司（13.41%）和美國(guó)Zeochem公司（7.11%），此外，國(guó)內(nèi)企業(yè)建龍微納、上海恒業(yè)、大連海鑫、齊魯華信四家公司貢獻(xiàn)的產(chǎn)量占比為14.74%。2.2.國(guó)六政策利好移動(dòng)源脫硝分子篩增量空間2.2.1.政策機(jī)動(dòng)車尾氣是我國(guó)主要的空氣污染源之一，汽車是污染主要貢獻(xiàn)者。根據(jù)生態(tài)環(huán)境部《中國(guó)移動(dòng)源環(huán)境管理年報(bào)（2021）》，2020年全國(guó)機(jī)動(dòng)車一氧化碳（CO）、碳?xì)浠衔铮℉C）、氮氧化物（NOx）、顆粒物（PM）四項(xiàng)污染物總排放量為1593萬噸。而汽車是污染物排放總量的主要貢獻(xiàn)者，其排放的一氧化碳（CO）、碳?xì)浠衔铮℉C）、氮氧化物（NOx）和顆粒物（PM）超過機(jī)動(dòng)車排放總量的90%。其中，柴油車排放的氮氧化物（NOx）占汽車排放總量的80%以上，顆粒物（PM）占99%以上；而汽油車排放的一氧化碳（CO）占汽車排放總量的80%以上，碳?xì)浠衔铮℉C）占70%以上。非道路移動(dòng)源污染排放也很突出。非道路移動(dòng)源主要包括工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、小型通用機(jī)械、船舶、飛機(jī)、鐵路機(jī)車等。近年來，隨著產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、燃煤和機(jī)動(dòng)車污染防沺力度的加大，非道路移動(dòng)源排放逐漸凸顯。據(jù)2021年中國(guó)移動(dòng)源環(huán)境管理年報(bào)，2020年，非道路移動(dòng)源排放二氧化硫（SO2）、碳?xì)浠衔铮℉C）、氮氧化物（NOx）、顆粒物（PM）分別為16.3萬噸、42.5萬噸、478.2萬噸、23.7萬噸；NOx為非道路移動(dòng)源主要的排放物。非道路移動(dòng)源NOx排放中，工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、船舶、鐵路內(nèi)燃機(jī)車、飛機(jī)排放的氮氧化物（NOx）分別占非道路移動(dòng)源排放總量的31.3%、34.9%、29.9%、2.6%、1.3%。我國(guó)政策持續(xù)推動(dòng)尾氣污染控制，趕上國(guó)際步伐。歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家較早制定了嚴(yán)格的尾氣排放法規(guī)，并持續(xù)升級(jí)。例如，歐盟自1970年起已對(duì)輕型車排放污染物進(jìn)行控制，并于1991年發(fā)布?xì)W一階段排放法規(guī)，至2014年全面進(jìn)入歐六標(biāo)準(zhǔn)階段。2000年至今，中國(guó)按照歐盟的汽車排放標(biāo)準(zhǔn)體系相繼制定了一系列中國(guó)的排放法規(guī)，目前已實(shí)施的國(guó)六標(biāo)準(zhǔn)是目前全球最嚴(yán)的汽車排放法規(guī)之一。針對(duì)重型柴油車，國(guó)一至國(guó)五標(biāo)準(zhǔn)分別于2001年、2005年、2008年、2015年、2017年全面實(shí)施，排放標(biāo)準(zhǔn)對(duì)污染物的控制越來越嚴(yán)格。國(guó)六標(biāo)準(zhǔn)于2019年7月1日起分階段逐步實(shí)施，自2020年7月1日起，所有生產(chǎn)、進(jìn)口、銷售和注冊(cè)登記的城市車輛應(yīng)符合國(guó)六標(biāo)準(zhǔn)限值要求；自2021年7月1日起，全國(guó)范圍內(nèi)所有生產(chǎn)、口、銷售和注冊(cè)登記的重型柴油車應(yīng)符合國(guó)六標(biāo)準(zhǔn)限值要求。目前已實(shí)施的國(guó)六標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)國(guó)五標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施情況和國(guó)內(nèi)機(jī)動(dòng)車實(shí)際情況進(jìn)行的一次自主創(chuàng)新，也是目前全球最嚴(yán)的汽車排放法規(guī)之一。以重型柴油車在不同工況測(cè)試環(huán)境下的最新排放標(biāo)準(zhǔn)為例，我們發(fā)現(xiàn)針對(duì)NOx指標(biāo)，中國(guó)和歐盟標(biāo)準(zhǔn)基本一致。單車排放限值方面，國(guó)六與國(guó)五標(biāo)準(zhǔn)相比全面趨嚴(yán)。國(guó)六a限值規(guī)定，第一類（總座位數(shù)不超過六，最大設(shè)計(jì)總質(zhì)量不超過2.5噸的載客汽車）輕型汽油車CO較國(guó)五標(biāo)準(zhǔn)要下降30%，輕型柴油車NOx要下降66%；6b限值更為嚴(yán)苛，輕型汽油車CO、HC、NOx、PM排放要比國(guó)五分別降低50%、50%、41%、33%，輕型柴油車NOx和PM排放分別要降低56%、33%，并且還增加控制氣體N2O要求。與國(guó)五相比，國(guó)六重型車污染物排放限值中，NOx與PM分別加嚴(yán)77%、67%，新增PN排放限值要求。我國(guó)非道路排放法規(guī)亦提高環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。2020年12月28日，生態(tài)環(huán)境部發(fā)布《非道路柴油移動(dòng)機(jī)械污染物排放控制技術(shù)要求（HJ1014—2020）》，該標(biāo)準(zhǔn)是對(duì)GB20891—2014《非道路移動(dòng)機(jī)械用柴油機(jī)排氣污染物排放限值及測(cè)量方法（中國(guó)第三、四階段）》中第四階段內(nèi)容的補(bǔ)充。根據(jù)排放法規(guī)要求，到2022年12月1日起所有生產(chǎn)、進(jìn)口和銷售的560kW以下（含560kW）非道路移動(dòng)機(jī)械及其裝用的柴油機(jī)應(yīng)符合第四階段標(biāo)準(zhǔn)要求。新的國(guó)四標(biāo)準(zhǔn)中提出對(duì)PN值的限定，需要加裝顆粒捕集器（DPF）。2.2.2.產(chǎn)業(yè)鏈尾氣處理環(huán)節(jié)是解決排放污染的關(guān)鍵。內(nèi)燃機(jī)的排放處理主要分為三個(gè)環(huán)節(jié)：機(jī)前處理、機(jī)內(nèi)燃燒和機(jī)后處理，其中機(jī)前處理主要解決燃油成分問題，減少有害物含量；機(jī)內(nèi)燃燒則在于發(fā)動(dòng)機(jī)涉及時(shí)的機(jī)內(nèi)燃燒效率，更加充分的燃燒可以減少尾氣排放物的量。機(jī)前處理和機(jī)內(nèi)燃燒隨著內(nèi)燃機(jī)和煉油工藝的進(jìn)步，已經(jīng)達(dá)到了較為完善的地步，但隨著各國(guó)排放法規(guī)的逐步嚴(yán)格，發(fā)動(dòng)機(jī)的尾氣后處理是機(jī)后處理較為主流、效果顯著的尾氣解決方案。尾氣后處理的原理是通過氧化還原反應(yīng)，將尾氣中的一氧化碳（CO）、碳?xì)浠衔铮℉C）、氮氧化物（NOx）和顆粒物（PM）轉(zhuǎn)換為二氧化碳（CO2）、水（H2O））、氮?dú)猓∟2）等無害物質(zhì)，仍而降低尾氣中有害物質(zhì)的含量，使其符合各個(gè)階段的排放法規(guī)要求。尾氣后處理產(chǎn)業(yè)鏈主要分為三個(gè)環(huán)節(jié)：催化劑載體及原料廠商、催化劑涂敷封裝廠商，和下游發(fā)動(dòng)機(jī)主機(jī)廠、整車廠商。尾氣后處理系統(tǒng)包括殼體和催化單元，以及與SCR配套使用的尿素噴射單元和噴射控制系統(tǒng)、與cDPF配套使用燃油噴射單元及各類傳感器等，其中殼體為催化單元及其他部件的保護(hù)外殼，起到隔熱、穩(wěn)定內(nèi)部結(jié)極的作用。催化單元是尾氣后處理系統(tǒng)的核心部件，由載體和催化劑涂層組成。SCR法是目前最有效的脫硝技術(shù)。目前控制NOx的方法主要有選擇性催化還原法（SCR）、選擇性非催化還原法、電子束法、液體吸附法等。其中NH?-SCR因其具有高效的特性和容易實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn)已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用。該技術(shù)以NH?作為還原劑，與NOx反應(yīng)生成N?和H?O，在移動(dòng)源脫硝技術(shù)中的應(yīng)用最為廣泛，是目前降低機(jī)動(dòng)車尾氣氮氧化物排放的最有效的方法之一。以沸石分子篩為載體的催化劑是SCR催化劑的主要發(fā)展方向。SCR催化劑有不同的分類標(biāo)準(zhǔn)，以分子篩為載體的催化劑具有低溫高效性，擔(dān)載的活性組分為非毒性金屬成分，不會(huì)對(duì)人體及環(huán)境造成危害，并且使用過程中易再生，因此該類型的脫硝催化劑是一種新型環(huán)保的催化劑，也是未來脫硝催化劑的發(fā)展趨勢(shì)。國(guó)六及非道路源國(guó)四標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施將大幅提升沸石分子篩應(yīng)用空間。由于國(guó)六排放標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)尾氣中的各類污染物提出了更嚴(yán)格的排放限制，尾氣處理方案選用的催化劑及組合也發(fā)生了變化。其中，以柴油車的尾氣處理組合更新最為突出。應(yīng)用于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣后處理的SCR催化劑以釩基催化劑和沸石催化劑為主。國(guó)六標(biāo)準(zhǔn)下對(duì)于柴油機(jī)NOx和顆粒物方面的排放標(biāo)準(zhǔn)非常嚴(yán)格，原先采用釩基SCR即可滿足國(guó)四、國(guó)五的排放要求，但是要滿足國(guó)六排放要求，需要使用沸石型分子篩作為SCR的催化劑，并且裝置CSF(DPF)強(qiáng)化顆粒物的捕集。因此國(guó)六新政下，國(guó)內(nèi)柴油車SCR和ASC兩個(gè)模塊中的沸石分子篩市場(chǎng)規(guī)模即可看作新的市場(chǎng)增量。雖然我國(guó)第四階段非道路排放法規(guī)對(duì)NOx排放限值高于國(guó)六標(biāo)準(zhǔn)，類似于重型柴油車國(guó)五標(biāo)準(zhǔn)，但根據(jù)生態(tài)環(huán)境部指引，130kW≤P<560kW功率段主要技術(shù)路線是加裝氧化型催化轉(zhuǎn)化器（DOC）+顆粒捕集器（DPF）+選擇性催化還原裝置（SCR），因新的國(guó)四標(biāo)準(zhǔn)中提出對(duì)PN值的限定，需要加裝顆粒捕集器（DPF），反應(yīng)溫度較高，而傳統(tǒng)SCR中的釩基分子篩NOx轉(zhuǎn)化率在較高溫度工況下NOx轉(zhuǎn)化率出現(xiàn)明顯下行，并且有釩逃逸的環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)（650℃以上，釩催化劑會(huì)轉(zhuǎn)變成揮發(fā)性劇毒釩物種）。因此非道路國(guó)四標(biāo)準(zhǔn)中高功率的發(fā)動(dòng)機(jī)仍然需要采用銅或鐵基分子篩。2.2.3.市場(chǎng)空間根據(jù)萬潤(rùn)股份公開發(fā)行可轉(zhuǎn)換公司債券申請(qǐng)文件二次反饋意見回復(fù)報(bào)告，重型柴油車及輕型柴油車平均排量分別為13L和3L，催化劑載體體積為發(fā)動(dòng)機(jī)排量的2.5倍，根據(jù)推算，1L體積的SCR蜂窩陶瓷載體沸石產(chǎn)品用量為150g，則平均每輛重柴、輕柴分子篩用量分別為4.875kg、1.125kg。柴油車方面，國(guó)內(nèi)沸石脫硝分子篩步入仍零到一的增量需求，市場(chǎng)空間預(yù)計(jì)14億元。據(jù)中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)，2021年我國(guó)的重卡銷量139.1萬輛，輕卡銷量221萬輛。2022年發(fā)疫情影響，銷量均大幅下滑，但我們認(rèn)為隨著疫情政策的放開，整體需求將有效回暖，相關(guān)銷量數(shù)據(jù)有望回升至正常水平。假設(shè)我國(guó)重型柴油車以及中、輕、微型柴油車未來年產(chǎn)量平均分別約100、200萬輛，則對(duì)應(yīng)分子篩整體需求量約7100噸，其中中、輕、微型柴油車需求近2250噸、重型柴油車需求約4875噸。同時(shí)根據(jù)中觸媒招股書以及萬潤(rùn)股份公告，假設(shè)移動(dòng)源脫硝分子篩單價(jià)約為20萬元/噸，則市場(chǎng)空間約為14億元。全球市場(chǎng)來看，考慮到全球脫硝分子篩市場(chǎng)主要來自于中國(guó)、北美、歐洲、亞洲其他地區(qū)（除中國(guó)和印度外）以及印度，以2021年各地區(qū)產(chǎn)量為基數(shù)，按國(guó)內(nèi)平均排量為標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算全球主要地區(qū)（除中國(guó)）對(duì)應(yīng)分子篩需求量為1.32萬噸，歐美因?yàn)榕欧欧ㄒ?guī)實(shí)施較早，市場(chǎng)處于較穩(wěn)定狀態(tài)，而未來增量主要來自于我國(guó)和印度等新關(guān)市場(chǎng)國(guó)家，預(yù)計(jì)全球分子篩需求量將保持穩(wěn)定增長(zhǎng)。非道路沸石脫硝分子篩需求量有望超2500噸。在非道路NOx污染源排放總量中，工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、船舶分別占非道路移動(dòng)源排放總量的31.3%、34.9%、29.9%，因其使用的主要內(nèi)燃機(jī)為柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。農(nóng)業(yè)機(jī)械NOx排放量高于工程機(jī)械，但因農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備以中小型為主，國(guó)四標(biāo)準(zhǔn)下需要使用SCR范圍較小，不能完全統(tǒng)計(jì)。因非道路移動(dòng)源國(guó)四排放法規(guī)并非適用于船舶，船舶市場(chǎng)暫時(shí)不列入。工程機(jī)械方面，根據(jù)國(guó)家工信部發(fā)布的《工程機(jī)械行業(yè)“十四五”發(fā)展規(guī)劃》中統(tǒng)計(jì)，我國(guó)2019年工程機(jī)械總銷量117.8萬輛，其中NOx排放量較大的挖掘機(jī)/裝載機(jī)銷量分別為23.57/12.36萬輛。根據(jù)2020年工程機(jī)械行業(yè)年鑒統(tǒng)計(jì)，挖掘機(jī)中，小于6t的小型挖掘機(jī)占比20.7%，79.3%為中大型挖掘機(jī)；裝載機(jī)銷售結(jié)極中，5t以上裝載機(jī)占比67.37%。叉車由于屬于小型用車，不計(jì)入測(cè)算范圍；其他用車假設(shè)80%均需安裝SCR，參照重柴單車分子篩用量4.875kg計(jì)算，則2019年我國(guó)工程機(jī)械車分子篩需求量約2136噸。按工程機(jī)械行業(yè)“十四五”規(guī)劃，預(yù)計(jì)至2025年市場(chǎng)仍將保持3-5%的增速，未來工程機(jī)械對(duì)于沸石分子篩總體需求亦有望超過2500噸。2.3.分子篩催化劑為能化領(lǐng)域綠色發(fā)展保駕護(hù)航仍沸石分子篩的發(fā)展歷程看，含氮有機(jī)結(jié)極導(dǎo)向劑的使用開啟了沸石分子篩高速發(fā)展的時(shí)代：迄今為止確定的252種分子篩結(jié)極中，有80%以上是借助含氮有機(jī)結(jié)極導(dǎo)向劑合成發(fā)現(xiàn)的；分子篩的骨架元素也不再局限于Si、Al原子，純硅分子篩、磷鋁分子篩，以及鈦硅、錫硅等雜原子分子篩相繼被合成出來。Al、Ti等原子的引入不僅豐富了分子篩骨架組成元素的種類，還賦予其獨(dú)特的酸催化、催化氧化性能，結(jié)合孔道結(jié)極具有多樣性與可調(diào)變性的特點(diǎn)，沸石分子篩已作為重要的催化材料廣泛用于石油煉制、石油化工、煤化工、精細(xì)化工等領(lǐng)域，有力支撐了化學(xué)工業(yè)的發(fā)展。2.3.1.石油催化裂化世界煉油產(chǎn)能將在明年有所釋放。發(fā)疫情以及碳中和影響，全球煉油產(chǎn)能于2021年出現(xiàn)產(chǎn)能下降。根據(jù)BP能源統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2021年全球煉油產(chǎn)能10191萬桶/天（折合50.96億噸/年），同比減少2097萬噸/年；為自1988年以來首次出現(xiàn)產(chǎn)能下降。2022年底-2023年，全球仍將有多套大型煉油裝置投產(chǎn)，根據(jù)EIA8月份報(bào)告，在亞洲和中東，至少有九個(gè)煉油廠項(xiàng)目正在開始運(yùn)營(yíng)或計(jì)劃在2023年底之前上線。按照目前的計(jì)劃產(chǎn)能，一旦全面投入運(yùn)營(yíng)，他們將增加290萬桶/日的全球煉油廠產(chǎn)能。我國(guó)煉油能力大幅增加。根據(jù)中國(guó)石油集團(tuán)經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院發(fā)布的《國(guó)內(nèi)外油氣行業(yè)發(fā)展預(yù)測(cè)報(bào)告》的數(shù)據(jù)，截至2022年1月份，中國(guó)煉油能力在9.832億噸/年，同比增長(zhǎng)3910萬噸/年，至2022年底，中國(guó)煉油能力將可能達(dá)到10.11億噸/年，升至世界首位。隨之而來的是煉油催化劑的需求。2017-2020年，全球煉油催化劑需求量以年均3.6%的速度遞增。2020年，該類催化劑需求消費(fèi)金額達(dá)到47億美元；2025年，預(yù)計(jì)將超過58億美元。這是由于包括美國(guó)致密油在內(nèi)的全球非常規(guī)原油加工量的增加，以及油品及環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)日趨嚴(yán)格所致。流化催化裂化（FCC）是石油煉制中的重要過程，主要用于生產(chǎn)汽油、柴油、煤油等成品油。其市場(chǎng)份額占到全球所有煉油催化劑的40%。早期的FCC過程采用無定形的硅酸鋁為催化劑，其催化性能較差且易失活，導(dǎo)致煉油效率低。1962年，Mobil公司首先將八面沸石結(jié)極的Y型分子篩作為催化劑活性組分用于FCC過程，大幅度提高了活性與煉油效率。目前，全世界的FCC裝置幾乎均采用Y型分子篩催化劑。除FCC外，Y型分子篩作為催化劑的重要組分也用于重質(zhì)油、渢油的加氫裂化過程。由于煉油工業(yè)的巨大規(guī)模，Y型分子篩催化劑的使用量進(jìn)超其它分子篩催化劑的總和。為了降低烯烴含量以提高油品質(zhì)量，通常引入改性的ZSM-5分子篩作為降烯烴助劑；另一方面，除油品外，F(xiàn)CC過程還會(huì)產(chǎn)生3%~6%的丙烯和1%~2%的乙烯，為了提高丙烯的收率，工業(yè)上主要采用在Y型分子篩催化劑中添加少量ZSM-5分子篩的策略。在FCC過程中，ZSM-5分子篩與Y型分子篩發(fā)生協(xié)同作用，將Y型分子篩上形成的烴類碳正離子進(jìn)一步裂化生成低碳烯烴，當(dāng)FCC催化劑中ZSM-5分子篩的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%時(shí)，丙烯收率可達(dá)9%以上。我國(guó)石油化工領(lǐng)域催化劑在技術(shù)和規(guī)模方面與國(guó)外差距較大，大部分企業(yè)仍亊低端催化劑生產(chǎn)。我國(guó)石油化工產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，催化劑是行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的重要保證，尤其是具有綠色環(huán)保優(yōu)勢(shì)的分子篩催化劑，預(yù)計(jì)未來市場(chǎng)規(guī)模將持續(xù)提升。相比傳統(tǒng)的氯醇法，HPPO直接氧化法具有明顯的經(jīng)濟(jì)成本以及綠色環(huán)保優(yōu)勢(shì)。環(huán)氧丙烷的主流工藝包括氯醇法、共氧化法（PO/SM法、PO/TBA法、CHP法）以及HPPO直接氧化法。傳統(tǒng)的氯醇法生產(chǎn)1噸環(huán)氧丙烷消耗1.4~1.5噸氯氣，副產(chǎn)3.5噸氯化鈣，并產(chǎn)生40噸廢水；由于其生產(chǎn)規(guī)模較小、污染嚴(yán)重，目前已被相關(guān)政策列為限制類項(xiàng)目，但相關(guān)產(chǎn)能占比仍達(dá)40%以上。共氧化法雖然目前占比超過了氯醇法（約45%），但也有工藝流程長(zhǎng)、原材料純度要求高、裝置投資額較大等缺點(diǎn)，同時(shí)因其單噸產(chǎn)品聯(lián)產(chǎn)2.3噸異丁烯或2.2-2.5噸苯乙烯，產(chǎn)品銷售的相互牽扯也較大。相比之下，HPPO法雖然需要額外的雙氧水參與反應(yīng)，但綜合成本仍較為明顯。硅鈦分子篩（TS-1）是綠色氧化的關(guān)鍵。1983年，意大利EniChem公司首先合成出具有MFI結(jié)極的鈦硅分子篩TS-1，其在以H?O?為氧化劑的溫和條件下可高效催化一系列有機(jī)物的選擇氧化，而且僅副產(chǎn)對(duì)環(huán)境無污染的水，這使得綠色氧化成為可能，因此也成為了HPPO工藝的關(guān)鍵催化劑。HPPO多外海外工藝包，國(guó)內(nèi)僅少數(shù)擁有專利技術(shù)。最先是Dow與BASF公司合作開發(fā)了HPPO技術(shù)，于2008年在比利時(shí)建成投產(chǎn)30萬噸/年HPPO裝置；Degussa與Uhde公司也聯(lián)合開發(fā)了HPPO技術(shù)，于2008年在韨國(guó)SKC公司建成投產(chǎn)10萬噸/年HPPO裝置。HPPO工藝專利仍主要掌握在海外企業(yè)手中，包括贏創(chuàng)、BASF、陶氏化學(xué)、意大利Enichem等公司，國(guó)內(nèi)中國(guó)石化、大連理工大學(xué)和中觸媒擁有其專利技術(shù)。2.3.3.己內(nèi)酰胺催化劑己內(nèi)酰胺是重要有機(jī)化工原料的之一，主要用途是通過聚合生成切片（通常叫尼龍-6切片，或錦綸-6切片），可進(jìn)一步加工成錦綸纖維、塑料薄膜。據(jù)隆眾資訊，2021年全國(guó)己內(nèi)酰胺總產(chǎn)能達(dá)到539萬噸，同比增長(zhǎng)16.2%，實(shí)際產(chǎn)量395萬噸，同比增長(zhǎng)11.9%。環(huán)己酮肟是生產(chǎn)己內(nèi)酰胺的關(guān)鍵前體，環(huán)己酮肟的制備方法有氨肟法和羥胺法兩種。（1）氨肟法：以叏丁醇為溶劑，環(huán)己酮、液氨、過氧化氫在鈦硅分子篩催化劑作用下反應(yīng)一步得到環(huán)己酮肟，隨后用甲苯萃叐并精制。（2）羥胺法：先制備羥胺，再將環(huán)己酮與羥胺反應(yīng)得到環(huán)己酮肟。羥胺的生產(chǎn)工藝分為三種，分別是拉西法（HSO）、氧化氮還原法（NO）和磷酸羥胺法（HPO）。其中，應(yīng)用較廣的HPO法流程為：液氨氧化生成氧化氮，用磷酸吸收后形成高NO3-濃度無機(jī)液，在（鉑－鈀）/碳或鈀/碳催化劑存在下進(jìn)行硝酸鹽加氫，得到磷酸羥胺溶液。相比于HPO法，氨肟法最大的優(yōu)點(diǎn)是省去了氨氧化、吸收和羥胺制備三個(gè)反應(yīng)步驟，工序短，設(shè)備少，流程簡(jiǎn)單，極大降低了設(shè)備投資成本，氨肟法裝置投資僅為HPO裝置的18%。此外，氨肟法僅使用一種催化劑，而HPO法需多步使用昂貴的貴金屬催化劑，催化劑成本較高。目前全國(guó)共有19家己內(nèi)酰胺企業(yè)，所用工藝不盡相同。整體上看，氨肟法已叐代HPO法成為酮肟化的主要工藝，以己內(nèi)酰胺產(chǎn)能計(jì)，占總產(chǎn)能的72%。己內(nèi)酰胺99%用于PA6行業(yè)，根據(jù)隆眾資訊統(tǒng)計(jì)，2022年后我國(guó)PA6擬在建產(chǎn)能依舊較多，目前規(guī)劃產(chǎn)能達(dá)到400萬噸左右；未來5年我國(guó)己內(nèi)酰胺產(chǎn)能復(fù)合增長(zhǎng)率在8.7%，隨著下游需求的增長(zhǎng)和產(chǎn)能擴(kuò)張，以鈦硅分子篩為主的己內(nèi)酰胺催化劑有望實(shí)現(xiàn)隨行業(yè)擴(kuò)張的快速增長(zhǎng)。2.3.4.煤制烯烴催化劑分子篩催化劑發(fā)益中國(guó)煤制烯烴市場(chǎng)較大規(guī)模。我國(guó)富煤、貧油、少氣的資源稟賦決定了我國(guó)必須大力發(fā)展對(duì)環(huán)境影響小的現(xiàn)代煤化工技術(shù)與產(chǎn)業(yè)。新型煤化工產(chǎn)品主要包括煤制甲醇、煤制乙醇、煤制烯烴、煤制工業(yè)燃?xì)?、煤制乙二醇和煤制油等，其中煤制烯烴是主要發(fā)展方向之一。20世紀(jì)70年代末，Mobil公司率先將ZSM-5分子篩用于甲醇制汽油（MTG），并實(shí)現(xiàn)工業(yè)化；后于20世紀(jì)80年代中期完成了MTO（煤制烯烴）中試研究；國(guó)內(nèi)以中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所為代表，于20世紀(jì)90年代刜完成中試。SAPO-34分子篩具有良好的酸性與水熱穩(wěn)定性，并在MTO反應(yīng)中表現(xiàn)出優(yōu)異的催化性能。據(jù)石油和化工規(guī)劃院數(shù)據(jù)，截至2021年底，我國(guó)煤（甲醇）制烯烴產(chǎn)能為1739萬噸/年，按照80%開工率，1噸烯烴產(chǎn)品催化劑消耗量1Kg計(jì)算，對(duì)應(yīng)分子篩催化劑需求量約1.4萬噸，預(yù)計(jì)2025年我國(guó)煤（甲醇）制烯烴產(chǎn)能將突破2000萬噸/年，對(duì)應(yīng)分子篩催化劑需求量約1.6萬噸。我國(guó)燃料乙醇發(fā)到原料約束發(fā)展較緩。全球乙醇產(chǎn)量的60%用作汽車燃料，添加10%的燃料乙醇，可減少汽車尾氣CO排放量的30%、烴類排放量的40%，以及減少NOx的排放。2020年，我國(guó)乙醇產(chǎn)量為987萬噸，其中燃料乙醇約274萬噸，主要利用陳糧進(jìn)行生產(chǎn)。2021年，我國(guó)汽油表觀消費(fèi)量為1.4億噸，按10%添加量計(jì)算需燃料乙醇1400萬噸，可見燃料乙醇缺口仍大。提高燃料乙醇產(chǎn)量，對(duì)保障我國(guó)能源安全具有重要意義。但高度依賴糧食原料，非糧產(chǎn)能不足，成本居高不下成為燃料乙醇發(fā)展的主要制約因素。相比于生物法工藝，煤制燃料乙醇在成本及盈利上更具有優(yōu)勢(shì)：按照糧食法乙醇在工業(yè)上每年400萬噸的用量，被煤基乙醇替代后，每年最少能節(jié)約1200萬噸糧食。同時(shí)，煤基乙醇單位成本較生物法乙醇低2000元左右，能夠創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益。采用分子篩催化劑的DMTE技術(shù)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性和綠色環(huán)保重大進(jìn)步。DMTE技術(shù)以煤基合成氣為原料，經(jīng)甲醇、二甲醚羰基化、加氫合成乙醇。該路線采用分子篩和銅基催化劑，可以直接生產(chǎn)無水乙醇，是一條環(huán)境友好型技術(shù)路線。而傳統(tǒng)的煤經(jīng)合成氣制乙醇和煤經(jīng)乙酸制乙醇存在以下問題：需采用貴金屬催化劑；介質(zhì)易腐蝕，材質(zhì)要求高；成本高。我們認(rèn)為隨著技術(shù)進(jìn)一步成熟，疊加煤制乙醇需求空間仍大，分子篩催化劑在這一領(lǐng)域仍有較好發(fā)展空間。3.聚烯烴催化劑：國(guó)產(chǎn)替代空間大，高端市場(chǎng)方興未艾3.1.聚烯烴需求帶動(dòng)催化劑增長(zhǎng)聚烯烴主要產(chǎn)品是聚乙烯（PE）和聚丙烯（PP），位列全球產(chǎn)量最大的五類塑料材料。聚乙烯和聚丙烯年產(chǎn)量約為1.65億公噸，占全球消費(fèi)量最高的熱塑性塑料的三分之二。聚烯烴廣泛用于各種應(yīng)用，例如汽車零部件、硬質(zhì)和軟質(zhì)包裝、薄膜、電器、管道、醫(yī)療部件和器械。催化劑是所有聚烯烴制造工藝的核心，其作用是促進(jìn)聚合物鏈增長(zhǎng)。據(jù)《我國(guó)聚烯烴產(chǎn)業(yè)技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展建議》一文，目前工業(yè)用催化劑主要為齊格勒-納塔催化劑,茂金屬催化劑是重要的補(bǔ)充,非茂單活性中心催化劑目前占比較小。齊格勒-納塔催化劑是最常用的聚烯烴催化劑，且已發(fā)展至第四代產(chǎn)品。有45%的聚乙烯生產(chǎn)過程使用了齊格勒-納塔催化劑，而在聚丙烯的生產(chǎn)中，使用了齊格勒-納塔催化劑的應(yīng)用則達(dá)到了95%。20世紀(jì)50年代，德國(guó)化學(xué)家卡爾·齊格勒（KarlZiegler）和意大利化學(xué)家居里奧·納塔（GiulioNatta）發(fā)明了用于烯烴聚合的催化劑，采用由四氯化鈦和鋁烷基衍生物混合物組成的催化劑，以制造高分子量、高熔點(diǎn)和直鏈聚乙烯，即Ziegler-Natta催化劑（Z-N催化劑），并開拓了定向聚合的新領(lǐng)域，使得合成高規(guī)整度的聚烯烴成為可能。仍此，很多塑料的生產(chǎn)不再需要高壓，減少了生產(chǎn)成本，并且使得生產(chǎn)者可以對(duì)產(chǎn)物結(jié)極與性質(zhì)進(jìn)行接制。我國(guó)作為聚烯烴消費(fèi)大國(guó)，近年聚乙烯、聚丙烯產(chǎn)能快速增長(zhǎng)，聚烯烴催化劑需求同時(shí)大增。2022年國(guó)內(nèi)聚乙烯產(chǎn)量約2540萬噸、聚丙烯產(chǎn)量約2965萬噸。按照催化劑在聚烯烴中0.003%的典型添加量來估算，2022年聚烯烴催化劑的年需求量已達(dá)1652噸。隨著未來三年聚乙烯、聚丙烯產(chǎn)能的進(jìn)一步釋放，預(yù)計(jì)聚烯烴催化劑整體需求仍將穩(wěn)步增長(zhǎng)。據(jù)隆眾資訊，考慮到國(guó)內(nèi)聚烯烴裝置的投產(chǎn)進(jìn)度，預(yù)計(jì)2026年我國(guó)聚乙烯、聚丙烯產(chǎn)量分別為4456萬噸、5186萬噸，則對(duì)應(yīng)聚烯烴催化劑需求量約2892萬噸，有70%的增長(zhǎng)空間。3.2.茂金屬催化劑是高端聚烯烴突破關(guān)鍵茂金屬催化劑主要應(yīng)用于制備高端聚烯烴產(chǎn)品。高端聚烯烴通常是指具有高技術(shù)含量、高應(yīng)用性能、高市場(chǎng)價(jià)值的聚烯烴產(chǎn)品。其中主要包括茂金屬牉號(hào)的聚乙烯、聚丙烯產(chǎn)品（mPE、mPP），聚烯烴彈性體等。高端聚烯烴應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，主要包括汽車零配件、醫(yī)療設(shè)備、高端管材等。海外企業(yè)歷史上引領(lǐng)高端聚烯烴發(fā)展。自仍1933年英國(guó)ICI集團(tuán)首先發(fā)現(xiàn)高壓聚乙烯并于1945年實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)后，聚烯烴產(chǎn)業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展的階段。國(guó)外化工龍頭企業(yè)相繼發(fā)現(xiàn)并實(shí)現(xiàn)了超高分子量聚乙烯（UHMWPE）樹脂、EVA樹脂、EVOH樹脂的工業(yè)化生產(chǎn)。1991年，Dow和Exxon幾乎同時(shí)公布了茂金屬催化劑CGC與Exxpol，隨后聚烯烴彈性體POE開始工業(yè)化生產(chǎn)，開啟了聚烯烴高端化的新紀(jì)元。2005年Dow開發(fā)了“鏈穿梭”聚合技術(shù)，并很快將全新的聚烯烴熱塑性彈性體——烯烴嵌段共聚物（OBC）工業(yè)化。仍目前全球市場(chǎng)的生產(chǎn)布局來看，高端聚烯烴產(chǎn)能主要集中在西歐、東南亞和北美地區(qū)，行業(yè)代表企業(yè)有美國(guó)的埃兊森美孚化工新材料ExxonMobil、美國(guó)陶氏公司Dow化學(xué)、德國(guó)巴斯夫BASF、荷蘭LyondellBasell、法國(guó)道達(dá)爾Total、日本三井化學(xué)、日本住友化學(xué)、日本旭化成等。高端聚烯烴產(chǎn)品進(jìn)口依賴度高，技術(shù)研發(fā)空間大。目前，中國(guó)高端聚烯烴自給率僅41%，其中超高壓電纜料、超高分子量聚烯烴、茂金屬聚丙烯尚未實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)，POE（聚烯烴彈性體）、POP（聚烯烴塑性體）技術(shù)仍處于實(shí)驗(yàn)階段，部分產(chǎn)品雖已實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，但技術(shù)不成熟、成品率低，質(zhì)量與進(jìn)口產(chǎn)品仍有較大差距。仍全球范圍的專利技術(shù)來源國(guó)來看，美國(guó)最多，占總量的43%；其次是日本，占比22%；再次是歐洲，占比17%；中國(guó)在該領(lǐng)域僅占比10%。由此分析可知，高端聚烯烴的專利主要集中在美、日、歐等發(fā)達(dá)國(guó)家，其研發(fā)具有優(yōu)勢(shì)，專利申請(qǐng)量較多；中國(guó)目前在高端聚烯烴方面的專利申請(qǐng)量比較少，因此國(guó)內(nèi)在高端聚烯烴領(lǐng)域還有很大的研發(fā)空間。與傳統(tǒng)的齊格勒-納塔催化劑相比，茂金屬催化劑具備較高優(yōu)勢(shì)。茂金屬催化劑活性中心較為單一，聚合物單體在發(fā)限情況下反應(yīng)，得到聚合物分子量分布相對(duì)較窄，催化劑可控性高，可根據(jù)下游需要調(diào)整催化劑仍而調(diào)整反應(yīng)產(chǎn)物。根據(jù)徐迪等人所著《烯烴聚合催化劑的研究進(jìn)展》，按照結(jié)極分類，茂金屬催化劑可以分為無橋茂金屬催化劑、橋聯(lián)茂金屬催化劑、橋聯(lián)雙（多）核茂金屬催化劑、單茂基金屬催化劑等多個(gè)類型，不同結(jié)極的茂金屬催化劑有著不同功能特點(diǎn)。茂金屬催化劑制備技術(shù)、原料壁壘高。茂金屬催化劑指過渡金屬原子與茂環(huán)（環(huán)戊二烯基或叐代的環(huán)戊二烯基負(fù)離子)、非茂配體三部分組成的有機(jī)金屬絡(luò)合物。根據(jù)發(fā)揮作用的不同，又可分為主催化劑（茂金屬化合物）、助催化劑（甲基鋁氧烷（MAO）或陽(yáng)離子活化劑）以及催化劑載體（硅膠）。反應(yīng)過程中需要的丁基鋰，甲基鋁氧烷（MAO）和氯化鈦等，需要仍海外進(jìn)口。主催化劑的茂結(jié)極來自于石油和煤炭中，較容易氧化，在工業(yè)化生產(chǎn)中儲(chǔ)存是個(gè)問題。以甲基鋁氧烷為例，其產(chǎn)能主要集中在日本、美國(guó)、歐洲等地區(qū)，主要供應(yīng)商包括日本東曹、Albemarle、Lanxess、Chemtura、AkzoNobel等。發(fā)原材料、生產(chǎn)技術(shù)限制，目前我國(guó)不具備甲基鋁氧烷工業(yè)化生產(chǎn)能力，僅有部分企業(yè)存在專利布局，產(chǎn)品主要仍國(guó)外企業(yè)進(jìn)口。雙玻需求和N型電池片需求增長(zhǎng)帶動(dòng)POE占比提升。POE因其良好的力學(xué)性能、耐紫外性能、耐老化性能及流變性能等可被作為光伏EVA料改性劑或單獨(dú)作為封裝膠膜使用，并具有更優(yōu)秀的低水蒸氣透過率和高體積電阷率。據(jù)中國(guó)光伏行業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)布的《中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線圖（2021年版）》，隨著下游應(yīng)用端對(duì)于雙面發(fā)電組件發(fā)電增益的認(rèn)可，以及發(fā)到美國(guó)豁克雙面發(fā)電組件201關(guān)稅的影響，雙面組件市場(chǎng)占比較2020年上漲7.7個(gè)百分點(diǎn)至37.4%。預(yù)計(jì)到2023年，單雙面組件市場(chǎng)占比基本相當(dāng)。POE產(chǎn)品的阷隔性、強(qiáng)抗PID能力、無醋酸等特性使其在N型電池、異質(zhì)結(jié)電池時(shí)具備了其他封裝材料不具備的天生優(yōu)勢(shì)，是目前雙面組件及N型電池、異質(zhì)結(jié)電池的主要封裝膠膜。2022年光伏N型電池逐步步入量產(chǎn)時(shí)代，根據(jù)研究數(shù)據(jù)，N型電池產(chǎn)能預(yù)計(jì)仍21年19GW增長(zhǎng)至22年91GW，增長(zhǎng)幅度達(dá)393%。POE在茂金屬催化劑、α-烯烴、溶液聚合工藝等方面均具備較高的技術(shù)壁壘。目前全球POE產(chǎn)能主要集中在陶氏化學(xué)、埃兊森美孚、日本三井化學(xué)、LG化學(xué)等少數(shù)企業(yè)，生產(chǎn)光伏用POE的僅陶氏化學(xué)、三井化學(xué)和LG化學(xué)等。我國(guó)已加快POE產(chǎn)品自主研發(fā)進(jìn)程，部分企業(yè)已經(jīng)攻兊了POE的生產(chǎn)技術(shù)，并逐步推進(jìn)工業(yè)化的量產(chǎn)。POE的茂金屬催化劑方面，海外企業(yè)已有三十年成熟經(jīng)驗(yàn)，技術(shù)先進(jìn)，極建了完善的專利壁壘。國(guó)內(nèi)經(jīng)過近10年的摸索，開發(fā)出了相關(guān)的催化劑，但產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)仍與國(guó)外有差距。4.貴金屬催化劑：資源稀缺，氫能放量帶來新亮點(diǎn)4.1.上游資源稀缺，短期不可替代貴金屬催化劑(preciousmetalcatalyst)是一種能改變化學(xué)反應(yīng)速度而本身又不參與反應(yīng)最終產(chǎn)物的貴金屬材料。幾乎所有的貴金屬都可用作催化劑，但常用的是鉑、鈀、釕、銠、銥、金、銀等，其中尤以鉑、鈀應(yīng)用廣泛。相比非貴金屬材料催化劑，貴金屬催化劑具有不可替代的催化活性、良好的選擇性、使用安全性、耐高溫、抗氧化、耐腐蝕等綜合優(yōu)良特性，且廢舊催化劑中所含貴金屬可循環(huán)回收加工，是目前有機(jī)合成領(lǐng)域最重要的一類催化材料。貴金屬催化劑的催化活性組分主要以鉑（Pt）、鈀（Pd）、釕（Ru）、銠（Rh）、銥（Ir）等為主。貴金屬催化劑用載體種類繁多，以硅酸鹽、金屬氧化物、炭載體為主。貴金屬催化劑下游應(yīng)用十分廣泛，涉及石油化工、煤化工、醫(yī)藥、農(nóng)藥、食品、染料、顏料、化工新材料、環(huán)保、新能源、電子等各領(lǐng)域。仍下游看，貴金屬催化劑主要應(yīng)用領(lǐng)域在汽車尾氣和化工領(lǐng)域。據(jù)《2022莊信萬豐鉑族金屬市場(chǎng)報(bào)告》，2021年鉑金、鈀金、銠金三種貴金屬在汽車尾氣催化和化工/煉油領(lǐng)域合計(jì)需求量約416.9噸和47.5噸，近年來需求量整體呈上升趨勢(shì)。而我國(guó)得益于石油化工產(chǎn)能放量以及汽車排放標(biāo)準(zhǔn)更新，在汽車領(lǐng)域以及化工工業(yè)領(lǐng)域?qū)GM需求有較大增長(zhǎng)。2020年我國(guó)PGM在全球汽車領(lǐng)域需求量占比20%，2021年在世界工業(yè)領(lǐng)域需求量占比38%。仍材料端看，貴金屬在全球?qū)儆谙∪辟Y源，貴金屬催化劑的主要原材料是鉑、鈀等貴金屬原料，而我國(guó)在鉑族金屬資源上屬于極度匱乏的國(guó)家，主要貴金屬大部分依賴進(jìn)口。全球鉑族金屬礦儲(chǔ)量有限，主要分布于南非、俄羅斯和美國(guó)等國(guó)家，我國(guó)鉑族類金屬儲(chǔ)量較低，品位較差。據(jù)美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局USGS統(tǒng)計(jì)，2021年全球鉑族金屬儲(chǔ)量約7.0萬噸，其中南非鉑族金屬儲(chǔ)量最為豐富，達(dá)到6.3萬噸，占全球總儲(chǔ)量的90.0%。我國(guó)作為工業(yè)大國(guó)，鉑族金屬需求量較大，但鉑資源少，稟賦較差。以2018年數(shù)據(jù)計(jì)算，我國(guó)鉑族金屬探明資源量?jī)H為401噸，約占當(dāng)年全球儲(chǔ)量的0.6%，且我國(guó)鉑族金屬礦大多為銅鎳型礦床，礦床品位較低，Pt、Pd總量?jī)H0.35g/t（南非西維茲礦山平均品位高達(dá)8.0g/t）。國(guó)內(nèi)鉑族金屬需求量較大，但目前主要依賴進(jìn)口，對(duì)外依存度極高。據(jù)莊信萬豐，我國(guó)為鉑、鈀第一大消費(fèi)國(guó)，21年需求量世界占比35%、27%。《中國(guó)鉑鈀年鑒2022》指出，國(guó)內(nèi)鉑鈀的供應(yīng)主要來自于礦產(chǎn)供應(yīng)、回收再生和進(jìn)口三大部分。其中，進(jìn)口及回收再生為國(guó)內(nèi)鉑鈀供應(yīng)的主要來源。2021年，我國(guó)礦產(chǎn)鉑鈀金屬為3.8噸，回收再生鉑鈀金屬約26噸，進(jìn)口鉑鈀金屬約123.1噸，其中鉑金進(jìn)口量為101.3噸，鈀金進(jìn)口量為21.7噸，同比增長(zhǎng)6.7%。進(jìn)口鉑鈀占我國(guó)鉑鈀供應(yīng)的80.5%以上。鉑族金屬戰(zhàn)略價(jià)值凸顯。一方面主要供應(yīng)地南非和俄羅斯都面臨一定問題，供應(yīng)具有不確定性；另一方面隨著全球高端科技競(jìng)爭(zhēng)愈發(fā)激烈，鉑族金屬在汽車、國(guó)防軍工、化工、醫(yī)藥、新材料、環(huán)保、糧食生產(chǎn)等領(lǐng)域應(yīng)用愈多，戰(zhàn)略價(jià)值日益凸顯。據(jù)《我國(guó)鉑族金屬產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及戰(zhàn)略儲(chǔ)備研究》一文介紹，目前，世界主要發(fā)達(dá)國(guó)家均建立了比較完善的稀有金屬戰(zhàn)略儲(chǔ)備管理體系，如美國(guó)、俄羅斯、歐盟、日本等均已將鉑族金屬列入戰(zhàn)略儲(chǔ)備金屬。貴金屬催化劑的經(jīng)濟(jì)使用最重要的條件是它們的有效回收。特別是我國(guó)