2018年中國汽車尾氣催化劑行業(yè)發(fā)展現狀及發(fā)展前景分析【圖】

    （一） 陶瓷載體、涂層、助劑等為催化劑關鍵材料

    隨著汽車保有量的增加，汽車尾氣已經成為影響全球環(huán)境的重要因素，各國對汽車尾氣的處理日益重視。汽車尾氣的主要成分包括一氧化碳、未燃燒的烴類、氮氧化合物、二氧化碳、鉛、二氧化硫等有害物質。

    汽車尾氣控制可以分為機內和機外兩種技術，三效催化是當前主流的機外控制技術。目前，機外凈化的主要方式是安裝催化凈化器對有害氣體進行處理。隨著技術的發(fā)展，機外催化技術從之前的二效催化發(fā)展成了三效催化技術，其基本原理是通過催化劑的作用， 同時對CO、 未燃燒烴類、 NOx三類有害物進行催化凈化，把其氧化、還原成對人體健康無害的二氧化碳（CO2）、氮氣（N2）和水蒸氣（H2O）。三效汽車尾氣催化劑相關組成包括：載體、表面涂層、活性部分、助劑。

汽車尾氣催化劑結構圖

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    （二）鈰鋯固溶體，汽車尾氣催化劑領域的熱點

    （1）鈰鋯固溶體，性能優(yōu)異的稀土催化助劑

    鈰鋯固溶體應用于汽車尾氣催化的阻化劑（主要是貧氧時供氧，富氧時吸氧），性能。 作為稀土催化助劑，鈰鋯復合氧化物中CeO2的主要功能是提供儲氧能力，CeO2在貧氧區(qū)放出O2，氧化CO和HC烴類，在富氧區(qū)儲存O2，從而控制貴金屬附近的氣氛波動，起到擴大空燃比窗口的作用，保持催化劑的催化活性。此外鈰鋯固溶體還具備較高熱穩(wěn)定性以及優(yōu)異的低溫催化性能，為解決尾氣凈化催化劑的工作窗口窄、起燃溫度高等缺陷提供可能性。

    （2）鈰鋯市場需求穩(wěn)定增長，進口替代空間廣闊

    市場需求增長穩(wěn)定。2017年我國汽車產量2994萬輛， 同比增長6.20%，其中汽油車產量約2488萬輛，柴油車產量約322萬輛。汽油車1L排量對應0.8-1.2L催化劑,柴油車1L排量對應2L催化劑，每升催化劑約需消耗鈰鋯復合物100g左右。保守估計汽油車平均排量為1.2L，柴油車平均排量為4L， 經測算， 2017年全國燃油汽車對鈰鋯復合氧化物的需求量達到4273噸。 未來隨著汽車產量的穩(wěn)定增長，鈰鋯復合氧化物的需求量有望繼續(xù)增長。

汽車產量及增速

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    鈰鋯固溶體進口替代空間廣闊。 目前我國的催化技術相對落后，鈰鋯固溶體復合氧化物催化材料競爭力也較弱， 目前全球鈰鋯固溶體復合氧化物催化材料的技術和生產主要掌握在比利時Solvay、日本DKKK、加拿大AMR等國際巨頭手中,國際巨頭的市占率超過70%。

鈰鋯固溶體

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鈰鋯固溶體的作用

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    （三）高純氧化鋁是性能優(yōu)異的涂層材料

    汽車尾氣催化劑載體主要分為顆粒式和整體式兩類。顆粒型具有更高的比表面積，但是因為顆粒堆積密集，在尾氣通過時會引起較大的壓力降，產生較高的背壓，從而降低引擎工作效率,很快被整體式取代。為了解決整體式載體比表面積較小，不能有效實現氣—固接觸的缺點，一般會在其表面涂覆一層具有高比表面積的活性涂層。在氧化鋁的各晶型中， γ-Al2O3具有較強吸附能力和大比表面積，是目前主要使用的涂層材料。 γ-Al2O3涂層一般占載體重量的5—15％，涂覆氧化鋁涂層可使載體比表面積增大到50-150m2/g以上，從而提供催化劑足夠大的表面積，確保催化反應高效進行； 但是γ-Al2O3熱穩(wěn)定性較差，高于1000℃時會相變成比表面很小（＜10 m2/g）的α—Al2O3，催化劑活性將會下降。因此為防止γ-Al2O3高溫劣化，通常加入Ce、 La、Ba、 Sr、 Zr等稀土或堿土元素氧化物作為助劑增強熱穩(wěn)定性能。

高比表面積的氧化鋁電鏡照片

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    相關報告：智研咨詢發(fā)布的《2018-2024年中國汽車尾氣催化劑行業(yè)市場深度調研及投資前景分析報告》