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新能源汽车带来汽车催化剂行业根本性改变
汽车催化剂市场正在缓慢复苏。不过,市场人士近期表示,虽然需求不再像过去几年一样大幅下降,但在新能源汽车迅猛发展和全球监管政策调整的挑战下,汽车催化剂行业正在面临深刻转型。



汽车催化剂用在哪儿?



我们知道燃油汽车主要是使用汽油或者柴油作为燃料,但汽油或者柴油经过燃烧之后会产生大量的尾气,其中就包括一些对对空气存在污染的气体,例如CO、HC、NOx等。如果这些尾气直接排放,会对空气造成较大影响,另外随着各国对汽车尾气排放标准的提高,这些尾气必须进行处理后进行排放,于是三元催化剂开始在汽车上应用。



三元催化剂主要是由主要由载体、涂层和活性物质组成,载体为蜂窝状的陶瓷堇青石,表面涂上了高活性的γ-Al2O3涂层,用于增大表面积,催化活化成分为铂、钯和铑等铂族金属(PGM),这些金属以1~10nm粒径高度分散在涂层中。在高温下,尾气中的CO、HC、NOx有害气体在通过催化剂孔洞时,会与活性金属铂钯铑的表面接触,同时引发催化反应,这些有害气体之间会相互发生氧化还原反应,从而生成对环境无毒无害的二氧化碳、氮气和水。



由于这种结构的催化剂比表面积大,因此对气流的阻力小,即不妨碍尾气的排放,同时催化效率又高,目前我国汽车使用的汽车催化剂多为此结构。



由于这种催化器可同时将废气中的三种主要有害物质转化为无害物质,因此也被称为三元催化器。



三元催化剂对于汽车排放的尾气处理有非常重要的作用,而尾气的排放是汽车检测指标中非常重要的一项,很多使用年份较久的汽车在年检时,尾气排放就会出现不达标的现象,那么这个时候就需要更换三元催化剂了,但一个三元催化剂的价格可不便宜,价格从几千到几万不等。



汽车催化剂市场正在缓慢复苏



市场人士表示,汽车催化剂市场正在随着汽车市场缓慢复苏。



巴斯夫负责汽车排放催化剂业务的高级副总裁克里斯蒂安·朱兹表示:“由于半导体短缺,过去两年汽车催化剂需求大幅下降。其他因素也造成了更多的供应链中断,比如俄乌冲突和福岛地震。今年汽车催化剂的需求仍然面临挑战,但只要没有额外的、不可预见的负面因素,预计今年全球汽车催化剂需求同比增长将是可能的。”



庄信万丰是一家为新车提供催化剂的供应商。该公司的市场推广经理约翰·古德温表示:“在过去两年里,汽车催化剂需求出现大幅下降。截至2022年3月31日的财年下半年,庄信万丰生产车用排放催化剂的清洁空气业务受到的影响最大。不过,现在我们已经看到了需求在部分复苏。从公司客户发出的信号来看,今年情况有所改善,但仍可能存在一些意想不到的不利因素。”



索尔维负责技术解决方案的副总裁塞巴斯蒂安·梅里克表示,尽管需求明显未得到满足,但汽车行业很可能是唯一尚未完全恢复到新冠肺炎疫情暴发前水平的工业/消费市场。梅里克指出:“芯片短缺缓解,物流挑战减弱,再加上中国出台刺激燃油汽车的措施,可能会给2022年下半年和2023年的汽车催化剂市场带来一丝希望。”



近期出现的另一个挑战是油价上涨引发的燃料价格上涨。巴斯夫的朱兹认为,鉴于目前燃料价格的高波动性、不确定性、复杂性和模糊性,很难预测形势将如何发展,但是通胀和其他宏观经济压力对汽车催化剂需求造成破坏的威胁正在加大。索尔维则表示,目前还没有发现燃料价格飙升与汽车催化剂需求之间存在明显关联。



新能源汽车崛起带来根本改变



古德温认为,目前许多全球挑战正在影响汽车催化剂的需求,比如环保。古德温指出:“净零排放的全球抱负是不会改变的,这是许多国家的优先事项。”这会对汽车催化剂市场带来根本改变。



朱兹表示,替代燃料正在慢慢取代传统燃料,它们最终可能会取代汽油。这一发展将从根本上改变对汽车催化剂的需求。朱兹表示,未来可能出现的情况有很多,市场力量将推动汽车催化剂产品组合的变化。来自可持续能源的合成燃料将需要汽车催化剂,这种解决方案可以利用现有的基础设施。另一方面,燃料电池将不需要现有的汽车催化剂,而是电催化剂。燃料电池中的阳极和阴极,就是含有贵金属的催化剂。朱兹表示:“我们将利用我们在贵金属催化方面的深厚专业知识,参与这个不断增长的市场。无论市场如何发展,我们都将准备好满足客户的创新需求。”



梅里克表示,氢燃料内燃机或电子燃料内燃机的排放需要像往常一样配备尾气后处理系统,索尔维将为这一市场做好准备。古德温表示,替代燃料对环境的推动是明确的,只要有使用这些燃料的内燃机,就会有对汽车催化剂的需求。



庄信万丰技术营销总监安迪·沃克表示,纯电动汽车的渗透率正在增加,未来它在乘用车市场将继续增加,在卡车市场也将开始增加。沃克指出:“我们看到燃料电池电动汽车在电动机方面与纯电动汽车有许多相同的部件。我们认为在未来10年,纯电动汽车和燃料电池电动汽车将继续普及。随着时间的推移,我们最终会看到汽车催化剂需求的下降,但其下降速度将因地区而异。总的来说,我们看到商用车行业的电气化趋势要晚于乘用车行业,而乘用车行业已经看到了纯电动汽车的显著普及。”



氢催化剂达百亿级市场



据国泰君安测算,到2030年,氢催化剂市场空间在保守/中性/乐观下分别294亿元、438亿元、586亿元。



技术层面上,质子交换膜燃料电池与质子交换膜电解槽中发生的反应为互逆反应,两者均由膜电极和双极板构成,电化学反应发生在离聚物、扩散层和催化剂组成的三相交界处,反应常用Ir和Pt基催化剂。



其中,燃料电池催化剂市场空间为60亿元、84亿元、120亿元,PEM电解槽催化剂市场空间为234亿元、354亿元、466亿元。对贵金属Pt的累计需求量为18吨/26吨/36吨(铂年产量180吨),对贵金属Ir的累计需求量为13吨/19吨/25吨(铱年产量7-8吨)。



相关公司方面,目前国内燃料电池和电解槽催化剂市场,以庄信万丰、田中贵金属、优美科等为代表的外企厂商市占率超过90%。



国内企业中,贵研铂业、中自科技在业务构成上与外企厂商具备一定相似性,前者主营贵金属业务,后者主营汽车尾气催化剂,目前均已布局切入氢催化剂领域。另外,还包括一系列主营业务即为氢催化剂的国内厂商,如济平新能源、中科科创、氢电中科。

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来源:贤集网
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