對(duì)于汽車(chē)尾氣催化劑載體,根據(jù)材料的不同可以分為陶瓷載體、金屬載體、多孔金屬間化合物/陶瓷載體及玻璃纖維載體4大類(lèi),目前應(yīng)用最多的是陶瓷載體(集中在汽車(chē)、柴油車(chē)、輪船等),金屬載體(集中在摩托車(chē)、部分火車(chē)頭業(yè)務(wù)等震動(dòng)較大的領(lǐng)域)。
陶瓷載體是目前應(yīng)用最廣的催化劑材料,國(guó)內(nèi)和國(guó)際汽車(chē)尾氣催化劑載體的材料大多為陶瓷載體,具體可分為氧化鋁(Al2O3)小球載體、堇青石陶瓷載體、氧化硅(SiC)陶瓷載體、分子篩載體和陶瓷纖維載體。
汽車(chē)尾氣陶瓷載體種類(lèi)簡(jiǎn)介
載體種類(lèi) | 簡(jiǎn)介 | 優(yōu)點(diǎn) | 缺點(diǎn) | 應(yīng)用前景 |
Al2O3小球載體 | 直徑為3-4mm的γ-Al2O3小顆粒堆積而成。 | 1)制備工藝簡(jiǎn)單;2)成本較低廉;3)比表面積較大。 | 1)熱容量大;2)堆積式裝填,氣阻大,對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)排氣造成很大的影響,在高溫腐蝕性氣流的沖刷下磨損很快,使用壽命較短;3)在高溫情況下會(huì)和銠發(fā)生反應(yīng),使銠慢慢向載體中滲入,最終導(dǎo)致活性下降。 | 1)早期的載體,已逐漸被蜂窩陶瓷型載體所取代。 |
堇青石陶瓷載體 | 一般由能生成或包含MgO、Al2O3和SiO2的滑石、粘土、工業(yè)氧化鋁等物資合成。 | 1)吸附性強(qiáng)且熱膨脹性??;2)氣體阻力小、機(jī)械強(qiáng)度高、熱穩(wěn)定性好、比表面積大、催化活性涂層薄和抗熱沖擊性良好;3)成本較低。 | 1)耐熱性能和耐化學(xué)腐蝕性能較差;2)熱導(dǎo)率較低,再生時(shí)易產(chǎn)生熱斑;3)由于堇青石陶瓷不導(dǎo)電,只能靠發(fā)動(dòng)機(jī)排氣和反應(yīng)放熱作為催化劑的主要熱源,在冷啟動(dòng)時(shí)催化劑起燃慢,實(shí)現(xiàn)“零排放”的壓力較大。 | 1)1978年美國(guó)康寧公司率先發(fā)明蜂窩式堇青石顆粒物過(guò)濾器;2)1985年德國(guó)戴姆勒公司將堇青石DPF成功應(yīng)用于客車(chē)上;3)1989年日本NGK公司開(kāi)始批量生產(chǎn)商業(yè)化應(yīng)用的堇青石DPF;4)目前所用汽車(chē)催化劑載體95%為蜂窩堇青石載體。 |
SiC陶瓷載體 | - | 1)更優(yōu)質(zhì)的耐熱、耐腐蝕額導(dǎo)熱性能,機(jī)械強(qiáng)度大幅提升;2)孔隙結(jié)構(gòu)具有更佳的可調(diào)性,可以制備更高孔隙率和更均勻孔徑分布的過(guò)濾材料。 | 1)熱膨脹系數(shù)較大,容易在高溫?zé)釠_擊下開(kāi)裂;2)高溫下SiC可能被活化氧化,產(chǎn)生白斑等。 | 1)近年來(lái)日本Ibiden和NGK公司開(kāi)發(fā)的碳化硅顆粒過(guò)濾器(SiCDPF)已成功進(jìn)入日本和歐洲市場(chǎng),被眾多汽車(chē)廠商所采用,并取得了良好的實(shí)用效果;2)為進(jìn)一步提高SiC材料的抗熱沖擊性能和耐熱性能,日本Ibiden和NGK公司分別成功研發(fā)兩種SiC改性過(guò)濾材料:重結(jié)晶碳化硅和硅結(jié)合碳化硅。 |
陶瓷纖維載體 | 采用陶瓷纖維作為主要原料制備的一種高孔隙陶瓷材料 | 1)絕大多數(shù)為開(kāi)孔結(jié)構(gòu),孔隙率可達(dá)90%以上,高的比表面積、三維貫通氣孔等優(yōu)點(diǎn)。 | 1)受到陶瓷纖維的長(zhǎng)度和編織性能的限制,并且三維編織技術(shù)要求高,成本昂貴。 | 1)發(fā)展一般 |
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重型燃?xì)馄?chē)已于2019年7月執(zhí)行國(guó)六a標(biāo)準(zhǔn)(主要是LNG重卡+半牽引掛車(chē));輕型汽車(chē)(主要是乘用車(chē)+輕客+輕客非完整+重量≤3.5t的貨車(chē)(微卡+部分輕卡),銷(xiāo)量較大)和城市車(chē)輛(公交、環(huán)衛(wèi)、郵政,每年銷(xiāo)量不大)本將于2020年7月1日?qǐng)?zhí)行,但因疫情影響,將輕型汽車(chē)國(guó)六標(biāo)排放標(biāo)準(zhǔn)中顆粒物數(shù)量(PN限值)過(guò)渡期調(diào)整為2021年1月1日。而實(shí)際上,乘用車(chē)目前基本均以完成國(guó)六改造(根據(jù)機(jī)動(dòng)車(chē)環(huán)保網(wǎng)數(shù)據(jù)),輕型商用車(chē)改造的較少,延遲對(duì)國(guó)內(nèi)載體廠商利大于弊;重型汽車(chē)(中重型卡車(chē)、中大型客車(chē)等)于2021年7月1日?qǐng)?zhí)行國(guó)六a標(biāo)準(zhǔn)。2020年和2021年是行業(yè)大部分車(chē)型執(zhí)行國(guó)六標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)點(diǎn),但考慮到具體執(zhí)行時(shí)間點(diǎn)的情況,市場(chǎng)空間放量集中在2021-2022年。
商用車(chē)(柴油車(chē)):由于國(guó)六加載DOC和DPF,重型商用貨車(chē)單臺(tái)載體價(jià)值從699元增至2165元,輕型商用車(chē)單臺(tái)載體價(jià)值從142元增至582元。乘用車(chē)(汽油車(chē)):由于國(guó)六加載GPF,國(guó)六汽油車(chē)單臺(tái)載體價(jià)值從74元增至259元。
柴/汽油車(chē)國(guó)六單車(chē)使用體積(L)
單車(chē)使用體積(L) | |||||
- | SCR | DOC | DPF | TWC | GPF |
重型商用車(chē)(柴油) | 20 | 7 | 15 | - | - |
輕型商用車(chē)(柴油) | 6 | 2.1 | 4.5 | - | - |
乘用車(chē) | - | - | - | 2.16 | 2.16 |
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柴/汽油車(chē)國(guó)六提標(biāo)載體單價(jià)(元/L)
載體單價(jià)(元/L) | |||||
- | SCR | DOC | DPF | TWC | GPF |
重型商用車(chē)(柴油) | 34.97 | 39.83 | 79.12 | - | - |
輕型商用車(chē)(柴油) | 23.66 | 39.83 | 79.12 | - | - |
乘用車(chē) | - | - | - | 34.2 | 34.2 |
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柴/汽油車(chē)國(guó)六提標(biāo)單車(chē)載體價(jià)值彈性估算情況
單車(chē)載體價(jià)格(元/臺(tái)) | |||||
- | SCR | DOC | DPF | TWC | GPF |
重型商用車(chē)(柴油) | 699 | 279 | 1187 | - | - |
輕型商用車(chē)(柴油) | 142 | 84 | 356 | - | - |
乘用車(chē) | - | - | - | 74 | 185 |
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智研咨詢發(fā)布的《2020-2026年中國(guó)汽車(chē)尾氣催化劑行業(yè)市場(chǎng)戰(zhàn)略規(guī)劃及供需策略分析報(bào)告》數(shù)據(jù)顯示:國(guó)六標(biāo)準(zhǔn)首先適用的是燃?xì)廛?chē)(重卡、半掛牽引車(chē)),于2019年7月1日?qǐng)?zhí)行,該類(lèi)車(chē)輛每年銷(xiāo)量不大且已執(zhí)行,暫不考慮,主要考慮汽油車(chē)和柴油車(chē)。對(duì)于汽油車(chē),為滿足國(guó)六標(biāo)準(zhǔn)需加裝GPF裝置,柴油車(chē)需加裝DOC+DPF裝置,根據(jù)輕重型汽車(chē)執(zhí)行時(shí)間不同,測(cè)算出:(1)全部車(chē)輛載體市場(chǎng):2020-2022年汽車(chē)尾氣催化劑載體市場(chǎng)空間約為67.9/80.1/89.1億元,增速分別為1.0%/17.9%/11.3%;雖目前乘用車(chē)已大部分完成國(guó)六標(biāo)改造,但考慮到國(guó)內(nèi)載體廠商的b點(diǎn)開(kāi)發(fā)特點(diǎn)(非第一批試用)及成本優(yōu)勢(shì),后續(xù)在乘用車(chē)市場(chǎng)的國(guó)產(chǎn)替代趨勢(shì)值得期待;(2)柴油車(chē)載體市場(chǎng):考慮到輕型商用車(chē)(主要是柴油)可能在2020Q4投放部分國(guó)六標(biāo)準(zhǔn)的車(chē)輛以及提標(biāo)前的試投情況,預(yù)計(jì)2020-2022年的市場(chǎng)規(guī)模有望分別達(dá)到15.2/27.2/36.3億元,增速分別為23.5%/78.6%/33.3%,其中輕型柴油車(chē)市場(chǎng)放量集中在2020和2021年,重型柴油車(chē)市場(chǎng)放量集中在2021-2022年。
汽車(chē)尾氣催化劑單車(chē)載體價(jià)值(元/輛)
車(chē)類(lèi) | 載體種類(lèi) | 單車(chē)載體價(jià)值(元/輛) | ||||
2019A | 2020E | 2021E | 2022E | |||
汽油車(chē) | TWC | 74 | 74 | 74 | 74 | |
GPF | - | 185 | 185 | 185 | ||
柴油車(chē) | SCR | 其中:輕型 | 142 | 142 | 142 | 142 |
重型 | 699 | 699 | 699 | 699 | ||
DOC | 其中:輕型 | - | 84 | 84 | 84 | |
重型 | - | - | 279 | 279 | ||
DPF | 其中:輕型 | - | 356 | 356 | 356 | |
重型 | - | - | 1187 | 1187 |
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2019-2022年汽油車(chē)及柴油車(chē)產(chǎn)量及市場(chǎng)滲透率(萬(wàn)輛)
車(chē)類(lèi) | 載體種類(lèi) | 產(chǎn)量(萬(wàn)輛) | 市場(chǎng)滲透率 | |||||||
2019 | 2020 | 2021 | 2022 | 2019 | 2020 | 2021 | 2022 | |||
汽油車(chē) | TWC | 2121 | 2035 | 2040 | 2038 | 100% | 100% | 100% | 100% | |
GPF | 2121 | 2035 | 2040 | 2038 | 70% | 90% | 100% | 100% | ||
柴油車(chē) | SCR | 其中:輕型 | 165 | 157 | 149 | 141 | 100% | 100% | 100% | 100% |
重型 | 130 | 130 | 130 | 130 | 100% | 100% | 100% | 100% | ||
DOC | 其中:輕型 | 165 | 157 | 149 | 141 | 5% | 50% | 100% | 100% | |
重型 | 130 | 130 | 130 | 130 | 3% | 10% | 50% | 100% | ||
DPF | 其中:輕型 | 165 | 157 | 149 | 141 | 5% | 25% | 100% | 100% | |
重型 | 130 | 130 | 130 | 130 | 3% | 10% | 50% | 100% |
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汽車(chē)尾氣催化劑載體市場(chǎng)空間測(cè)算
車(chē)類(lèi) | 載體種類(lèi) | 載體空間測(cè)算(億元) | |||
2019A | 2020E | 2021E | 2022E | ||
汽油車(chē) | TWC | 15.7 | 15 | 15.1 | 15 |
GPF | 39.3 | 37.7 | 37.8 | 37.8 | |
柴油車(chē) | SCR | 11.4 | 11.3 | 11.2 | 11.1 |
其中:輕型 | 2.3 | 2.2 | 2.1 | 2 | |
重型 | 9.1 | 9.1 | 9.1 | 9.1 | |
DOC | 0.2 | 1 | 3.1 | 4.8 | |
其中:輕型 | 0.1 | 0.7 | 1.2 | 1.2 | |
重型 | 0.1 | 0.4 | 1.8 | 3.6 | |
DPF | 0.8 | 2.9 | 13 | 20.4 | |
其中:輕型 | 0.3 | 1.4 | 5.3 | 5 | |
重型 | 0.5 | 1.5 | 7.7 | 15.4 | |
合并 | 億元 | 67.3 | 67.9 | 80.1 | 89.1 |
yoy | - | 10% | 17.9% | 11.3% |
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2019-2022年汽車(chē)尾氣催化劑載體市場(chǎng)空間
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2019-2022年柴油車(chē)載體空間預(yù)測(cè)(億元)
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