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汽车尾气催化剂行业定义

汽车尾气催化器乃一种专门设计之设备，旨在有效减少汽车运行过程中所产生的尾气污染。此项创新技术借助于废气处理技术，将其中的有害气体诸如一氧化碳、碳氢化合物以及氮氧化物等，高效地转化成为对环境无害的水蒸气及二氧化碳等物质，借以降低尾气中的有害化学物质的浓度，从而达到减少空气污染的目标。汽车尾气净化催化剂（亦被通俗地称为“三元催化器”）作为安装在汽车排气系统中的关键外部净化设备，其独特之处在于能够将汽车尾气排出的包括一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）和氮氧化物（NOx）在内的多种有害气体，通过氧化与还原反应，成功将其转型成为无害的氧气、水分子和氮气。

汽车尾气催化剂的发展

氧化催化剂，它作为首个一代催化剂种类，已经在国际上得到了普遍运用，其主要组成元素包括铂族金属如铂(Pt)、钯(Pd)等。然而，这种催化剂仅仅能够有效地减少一氧化碳与碳氢化合物的排放量，因而被称之为“两效”催化剂。从上个世纪80年代开始，随着美国联邦政府逐步提升车辆排放 NOX 的标准要求，这种催化剂因为无法达标而逐渐被市场淘汰。

三效催化剂发展历程大致分为以下几个阶段。

第一阶段，在针对提高NOX排放标准的需求背景下，开发出了由铂(Pt)、铑(Rh)等元素构成的新型催化剂。这类催化剂有望同时改善一氧化碳、碳氢化合物以及氮氧化物的排放状况，因此也被誉为三效0催化剂。尽管三效催化剂具有显著优势，不仅能对多种有害气体进行高效净化处理，而且其活性较高，净化效果优良且具有长久的使用寿命。但是，这种催化剂所需的贵重金属含量过高——如铂和铑等——使得其售价较为昂贵，并且容易受到铅中毒的影响，因此并不适用于使用含铅汽油的汽车范畴。

第二阶段，尝试通过采用钯(Pd)来替代部分的铂(Pt)、铑(Rh)，以此试图降低催化剂的制造成本。具体说来，成功研制出了以铂(Pt)、铑(Rh)、钯(Pd)为主要成分的三效催化剂。这类催化剂具备同时净化一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化物的优秀性能，其突出优点在于活性非常高，净化效果良好，使用寿命长久。虽然制造成本相对较高，然而在国外已经得到广泛应用。

全钯催化剂的最大特点在于其同时具备净化一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化物的能力，且制造成本相对较低，具有良好的高温热稳定性以及迅速起燃的特性。

在此基础上，为了实现三类有害物质的综合净化，必须要将发动机进气与燃油的比例精确地控制在一个极狭窄的范围之内，通常设定的目标数值为14.7±0.25。

图表：汽车尾气催化剂的发展

资料来源：智研瞻产业研究院整理

汽车尾气催化剂行业上中下游

汽车尾气催化剂产业的产业链可以分为上游、中游和下游三个部分。上游为催化剂活化剂、稳定剂、贵金属、氧化物、金属壳体等原材料供应商，其中催化剂活化剂为汽车尾气催化剂产业的关键环节，具有特殊的化学特性，是决定催化剂催化效果的关键因素之一。中游为汽车尾气催化剂制造，包括催化剂材料的合成、涂覆、组装等环节，是产业链中的关键环节。下游为汽油车、柴油车、燃料电池车等各种车辆的应用领域，主要用于减少车辆尾气排放的污染物含量，实现环境保护和可持续发展。

图表：汽车尾气催化剂行业上中下游

资料来源：智研瞻产业研究院

我国汽车尾气催化剂行业现状

自2001年以来，我国一直在致力于汽车尾气排放标准的提升和完善，不断对其进行加码和优化。在此过程中，相关部门和企业付出了巨大的努力和投入，共同为改善大气环境做出了贡献。2019年7月1日起，我国正式实施了轻型汽车国六a、国六b和国六a 燃气重型车、城市重型车和所有重型柴油车的标准，这是我国在汽车尾气排放治理方面的又一重要里程碑。为了更好地满足国六标准的排放要求，不仅是汽油车需要进行尾气处理系统的升级，柴油车也需要进行相应的处理和升级。在国家政策和市场需求的推动下，汽车尾气处理技术将得到进一步的发展和应用，这对于汽车行业和环境保护都具有重要的意义和作用。

 图表：国六标准下尾气所需催化剂材料

资料来源：智研瞻产业研究院整理

汽车尾气催化剂行业市场规模

统计数据显示，2018年中国汽车尾气催化剂行业市场规模165.5亿元，2023年H1中国汽车尾气催化剂行业市场规模110.3亿元。2018-2023年H1中国汽车尾气催化剂行业市场规模如下：

图表：中国汽车尾气催化剂行业市场规模（2018-2023年）

数据来源：智研瞻产业研究院

汽车尾气催化剂行业市场规模预测

预测， 2029年中国汽车尾气催化剂行业市场规模290.2亿元。2023-2029年中国汽车尾气催化剂行业市场规模预测如下：

图表：中国汽车尾气催化剂行业市场规模预测（2023-2029年）

数据来源：智研瞻产业研究院

汽车尾气催化剂国产化替代进程

催化剂的主体结构主要由主活性成分的金属以及各类具备提高催化效能作用的催化材料和辅佐试剂所构成。活性组份在化学反应过程中发挥着至关重要的催化功能，其中包括铂、钯、铑等铂族贵金属；以及铜、铁等非贵金属，这些金属的扩散性和稳定性越高，催化产生的效果也就越明显。而诸如稀土元素及氧化铝等其他催化材料对于改善金属活性组分的性能，提升整个催化剂的整体功能和降低生产成本起到了不可或缺的关键作用，是环保型催化剂中的核心要素。

尾气处理催化剂直接影响到尾气处理的最终结果，其作用在于催化处理尾气中所含有的有害物质的各类化学反应。随著尾气排放标准的持续升级，对于尾气中成份复杂且数量众多的污染物限制标准也相应提高，这就使得对催化剂的各项性能提出了更高的需求。当前，我们国家正在逐步推行的机动车国六排放标准相较于国五排放标准，对于尾气污染物的排放限值有了更为严格的要求，这无疑也加大了满足此项标准所需的尾气处理催化剂产品的研发和制造难度。

我国作为载体催化剂行业的重要生产和消费国之一，长期以来都保持着贸易逆差的状态。据中国海关总署发布的统计数据表明，2021年度我国催化剂行业的进出口总额达到了31亿美元，但是出现了高达17.9亿美元的贸易逆差。值得注意的是，自从近些年来，这个逆差呈不断扩大的态势，这也从另一个侧面反映出我国本土催化剂行业与国际先进水平之间仍然存在较为明显的鸿沟，还需要进一步努力追赶。

长久以来，跨国公司在我国环保催化剂市场占据着主导地位，而这也加速了国产化替代的进程。既往回顾，巴斯夫、庄信万丰以及优美科等知名跨国企业骑行霸主地位，国内企业如中自科技、贵研铂业、威孚高科、艾可蓝、凯龙高科等则分享市场份额共计不到三分之一。值得注意的是，环保催化剂行业具有极高的技术壁垒，且该技术主要运用于尾气处理领域，但由于历史原因，我国在尾气排放方面的标准相较于美国、日本以及欧盟等地仍存在明显差距，致使跨国企业在技术和产品储备方面通常领先我们至少一代，且他们对自身的技术实施了极为严密的保密措施。这些跨国企业正是通过技术和产品领先带来的优势，迅速与下游客户达成配套合作，以此来巩固自己在市场中的地位。反观我国催化剂制造商们，由于技术和产品长期滞后于跨国公司，因此他们的议价能力较低，难以吸引到重要客户或者争取到更多订单，只能屈居二线，身处激烈的市场竞争之中。然而，随着2019年实施的国六标准全球范围内最为严苛的尾气排放标准之一，我国在环境污染物排放限值上已经基本追平甚至超越欧洲的欧六标准。这无疑成为了改变全球技术格局的重大突破口，它有望大大缩短我国催化剂制造商与跨国公司之间的差距。值得关注的是，近些年来，部分国内催化剂制造商生产的部分产品性能已经达到甚至超过了跨国企业的同类型产品，并且开始更多地被我国领先的汽车引擎生产商所采用，这预示着我国的催化剂国产化替代进程正在逐渐提速

汽车尾气催化剂行业政策

机动车尾气排放已成为中国国内大气污染的重要来源，尤其值得注意的是，汽车尾气所产生的污染物对环境负面影响尤为严重。据生态环境部于2021年度发布的《中国移动源环境管理年报》显示，在2020年全年，全国机动车辆排放的一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)、氮氧化物(NOx)以及颗粒物(PM)等四种污染物总共达到惊人的15,930,000吨。具体来说，这四类污染物的排放量分别占到了总量的7,697,000吨、1,902,000吨、6,263,000吨以及68,000吨。尤为需要关注的是，汽车是造成这些污染物排放总量超标的主要原因，其排放的所有类型污染物超过了整个机动车排放总量的百分之九十以上。

图表：汽车尾气催化剂行业相关政策

资料来源：智研瞻产业研究院整理