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2020-2022年中國(guó)汽車用蜂窩陶瓷載體市場(chǎng)空間走勢(shì)預(yù)測(cè)[圖]

汽車用蜂窩陶瓷載體管小紅 2020-03-03 05:20 來(lái)源：智研咨詢

蜂窩陶瓷在誕生之初，應(yīng)用于小型汽車的尾氣凈化上。雖然隨著時(shí)代的發(fā)展，蜂窩陶瓷已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于化工、電力、冶金、石油、電子電器、機(jī)械等工業(yè)中，但是在汽車上的應(yīng)用也在不斷發(fā)展。目前汽車上的蜂窩陶瓷載體汽車蜂窩陶瓷載體從形狀上可以分為顆粒狀和整體式兩類。

目前汽車上的蜂窩陶瓷載體汽車蜂窩陶瓷載體從形狀上可分類

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金屬合金載體蜂窩金屬載體的主要特點(diǎn)為：具有高的幾何比表面積；良好的加熱啟動(dòng)性能；很高的機(jī)械強(qiáng)度。但是金屬蜂窩陶瓷載體與涂層材料的膨脹系數(shù)差異較大，因此在使用過(guò)程中，溫度差異使兩者之問(wèn)產(chǎn)生較大的應(yīng)力，導(dǎo)致涂層脫落，催化劑的壽命大大縮短，費(fèi)用較高。

汽車尾氣中主要的有害物質(zhì)包括一氧化碳（CO）、碳?xì)浠衔铮℉C）、氮氧化物（NOx）、固體懸浮顆粒、鉛等。通常減少汽車尾氣有害物質(zhì)排放的途徑包括：開(kāi)發(fā)清潔能源；提高機(jī)內(nèi)凈化效率，通過(guò)改善發(fā)動(dòng)機(jī)性能提高燃油燃燒效率；提高機(jī)外凈化效率，改進(jìn)尾氣后處理系統(tǒng)。

從尾氣催化處理原理來(lái)看，包括氧化催化和還原催化兩類。氧化催化是指在富氧條件下，使沒(méi)有充分燃燒的CO、HC、SOF（可溶性有機(jī)成分）轉(zhuǎn)化為CO2和H2O，還原催化是指將尾氣中的NOx還原成N2。基于反應(yīng)原理的不同，衍生出不同的催化技術(shù)，包括TWC（三效催化器）、DOC（催化氧化轉(zhuǎn)化）、SCR（選擇性催化還原）、DPF（柴油顆粒捕集）、GPF（汽油顆粒捕集）、POC（顆粒氧化催化）、ASC（氨逃逸催化）、EGR（廢氣再循環(huán)）等處理裝置。

國(guó)六標(biāo)準(zhǔn)下，汽油車一般在排氣管處加裝TWC同時(shí)處理CO、HC、NOx，同時(shí)加裝單獨(dú)的GPF控制顆粒物排放。柴油車由于需要高溫高壓富氧條件燃燒，主要污染物以NOx、顆粒物居多，通常采用EGR+DOC+SCR+DPF+ASC串聯(lián)或DOC+高效SCR+DPF+ASC串聯(lián)路線。

國(guó)六直噴汽油車尾氣后處理系統(tǒng)及國(guó)六柴油車尾氣后處理系統(tǒng)示意圖

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蜂窩陶瓷具有孔密度大、比表面積大；熱膨脹系數(shù)低、熱穩(wěn)定性好；機(jī)械性能優(yōu)異；抗腐蝕性好等優(yōu)勢(shì)，是最為常見(jiàn)的尾氣處理催化器用催化劑載體，載體占催化器總成本的比例約為10%。蜂窩陶瓷具有孔密度大、比表面積大；熱膨脹系數(shù)低、熱穩(wěn)定性好；機(jī)械性能優(yōu)異；抗腐蝕性好等優(yōu)勢(shì)，是最為常見(jiàn)的尾氣處理催化器用催化劑載體，載體占催化器總成本的比例約為10%。

在載體表面涂覆多孔性物質(zhì)涂層、助劑以及貴金屬活性組分，涂覆完成的催化劑由封裝廠進(jìn)行封裝，供主機(jī)廠、整車廠使用。其中，多孔性物質(zhì)涂層可進(jìn)一步提高活性組分負(fù)載比表面積，常見(jiàn)的涂層材料包括活性氧化鋁、分子篩等。助劑有助于促進(jìn)貴金屬的分散，提高活性成分催化活性，增強(qiáng)催化劑抗毒能力，稀土金屬氧化物是最常見(jiàn)的一類催化劑助劑，氧化鈰或鈰鋯固溶體在催化劑中應(yīng)用廣泛。

具體來(lái)看，TWC催化劑：采用鉑銠鈀三種活性組分同時(shí)處理HC、CO、NOx，以氧化鋁作為分散載體，以鈰鋯固溶體作為助劑提高活性組分活性、增強(qiáng)抗毒能力。DOC催化劑：用于柴油車氧化催化，活性組分僅需鉑、鈀單獨(dú)或配合使用。SCR催化劑：用于柴油車NOx還原處理，目前應(yīng)用較多的催化劑包括包括V2O5-WO3/TiO2催化劑，以及負(fù)載Cu或Fe的分子篩催化劑。ASC催化劑：用于氧化SCR處理過(guò)程中逸出的NH3，典型的ASC催化劑包括頂部催化劑層（包含常規(guī)SCR催化劑）和底部催化劑層（氨氧化催化劑，例如鉑/鈀氧化鋁）。GPF、DPF催化劑：用于汽油車、柴油車懸浮顆粒物捕集，一般選用壁流式蜂窩陶瓷作為載體，尾氣通過(guò)蜂窩陶瓷壁毛細(xì)孔道實(shí)現(xiàn)顆粒物過(guò)濾。多數(shù)GPF、DPF仍需要涂覆鉑/鈀-氧化鋁涂層，以實(shí)現(xiàn)碳煙顆粒氧化，延長(zhǎng)清洗再升周期。

基于歷史原因，我國(guó)柴油機(jī)國(guó)產(chǎn)化程度較高，濰柴、玉柴、江鈴、云內(nèi)動(dòng)力、錫柴等自主品牌占據(jù)了大部分市場(chǎng)，也為汽車催化材料國(guó)產(chǎn)化提供了良好環(huán)境。柴油車用SCR、DOC、DPF蜂窩陶瓷體積較大，壁厚相對(duì)較厚，對(duì)薄壁化要求相對(duì)較低，但對(duì)擠出成型和燒結(jié)工藝均勻性要求較高，國(guó)內(nèi)蜂窩陶瓷企業(yè)在柴油車蜂窩陶瓷領(lǐng)域與國(guó)外企業(yè)技術(shù)差異較小。主要的蜂窩陶瓷企業(yè)一般已與下游一家或多家主機(jī)廠商形成長(zhǎng)期穩(wěn)定合作，在柴油車蜂窩陶瓷領(lǐng)域滲透率相對(duì)較高。預(yù)計(jì)隨著國(guó)六標(biāo)準(zhǔn)推行，國(guó)產(chǎn)材料廠商有望憑借成本優(yōu)勢(shì)和客戶優(yōu)勢(shì)在柴油車用蜂窩陶瓷領(lǐng)域獲得快速增長(zhǎng)。

2019年上半年國(guó)內(nèi)車用柴油機(jī)市場(chǎng)份額情況

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國(guó)內(nèi)汽油車領(lǐng)域，蜂窩陶瓷市場(chǎng)仍以國(guó)外企業(yè)為主，國(guó)外廠商市占率約70%，國(guó)產(chǎn)蜂窩陶瓷僅在自主品牌車企中有所應(yīng)用。蜂窩陶瓷生產(chǎn)企業(yè)主要通過(guò)威孚環(huán)保、中自環(huán)保等催化器廠商導(dǎo)入下游國(guó)產(chǎn)車企，同時(shí)積極切入巴斯夫、莊信萬(wàn)豐、優(yōu)美科等巨頭催化器廠商供應(yīng)鏈。目前國(guó)內(nèi)乘用車自主品牌銷量占比維持在40%左右，仍然保持一定韌性，預(yù)計(jì)隨著國(guó)六標(biāo)準(zhǔn)對(duì)GPF的需求激增，國(guó)內(nèi)材料企業(yè)在汽油車用蜂窩陶瓷領(lǐng)域也將迎來(lái)重磅機(jī)遇。

智研咨詢發(fā)布的《2020-2026年中國(guó)汽車用蜂窩陶瓷載體行業(yè)市場(chǎng)消費(fèi)調(diào)查及投資前景趨勢(shì)分析報(bào)告》顯示：國(guó)五標(biāo)準(zhǔn)下，汽油車單車使用載體量約為1.5L，柴油車約為15L，以2019年汽油車2121萬(wàn)臺(tái)產(chǎn)量、柴油車295萬(wàn)臺(tái)產(chǎn)量測(cè)算，在中性條件假設(shè)下，2019年汽車尾氣催化器載體需求量約為8140萬(wàn)升；而到國(guó)六標(biāo)準(zhǔn)下，汽油車需加裝GPF，體積增加約一倍，對(duì)催化劑載體需求提升至3升/臺(tái)，柴油車加裝DOC、DPF、ASC，對(duì)催化劑載體需求提升至25升/臺(tái)，若以2312萬(wàn)臺(tái)汽油車（2015-2019年平均產(chǎn)量）和289萬(wàn)臺(tái)柴油車（2015-2019年平均產(chǎn)量）測(cè)算，在中性條件假設(shè)下，2022年我國(guó)汽車工業(yè)對(duì)尾氣催化劑載體的需求量將達(dá)到14017萬(wàn)升。

2020-2022年中國(guó)汽油車產(chǎn)量走勢(shì)預(yù)測(cè)