贵金属催化剂行业专题研究

贵金属催化剂：横跨环保、精细化工、基础化工、新能源四大应用领域

催化剂是催化反应的“心脏”和基础。催化反应是许多化学反应特别是有机化学反应 中的重要环节，催化剂是一种能改变化学反应速度但本身不参与反应，不改变反应最终产 物的化学材料，是催化反应的“心脏”和基础。中国发展网称，据不完全统计，全球至少 有 4.2 万种原料和化学中间体是通过催化剂直接和间接合成的。据 QYResearch，2022 年 全球催化剂市场规模为 252.99 亿美元，2018-2022 年 CAGR 为 4.70%，其中中国市场的 增速较高。

贵金属催化剂由于其无可替代的催化活性和选择性，已成为全球生产中重要的催化材 料之一。按催化反应类别，贵金属催化剂可分为多相和均相催化剂两大类。多相催化剂一 般为不溶性固体物，其主要形态为多孔无机载体负载活性金属或氧化物，与反应物物态不 同；均相催化剂与反应物物态一致，通常为可溶性化合物，如氯化钯、氯化铑、碘化铑等。 其中，多相催化剂在工业中使用比例最高（80%左右），一般由活性组分（铂（Pt）、钯（Pd）、 钌（Ru）、铑（Rh）、铱（Ir）等助剂和载体组成。催化剂以产品活性、选择性、稳定性、 使用寿命为关键评价指标，相比非贵金属材料催化剂，贵金属催化剂具有不可替代的催化 活性、良好的选择性、使用安全性、耐高温、抗氧化、耐腐蚀等优良特性，且废旧催化剂 中所含贵金属可循环回收加工，是目前有机合成领域最重要的一类催化材料。据新思界产 业研究中心在《2018-2023 年贵金属催化剂行业市场深度调研及投资前景预测分析报告》 中的测算，2023 年中国贵金属催化剂行业的需求规模将达 205.6 亿元。

贵金属催化剂下游涵盖环保、精细化工、基础化工和新能源四大应用领域。贵金属催 化剂下游应用广泛，可分为环保领域（汽车尾气净化、有机物催化燃烧等）、精细化工领 域（医药化工、化工新材料、农药等）、基础化工领域和新能源领域（氢燃料电池、电解 水等）四大类，结合庄信万丰数据，我们预计 2022 年国内该四大领域铂族贵金属用量约 为 111.5 吨，分别占据 73.5%/20.9%/3.6%/2.0%的比例。 环保领域夯实贵金属催化剂基本盘，精细和基础化工领域 2016-2022 年复合增长率约 10%。贵金属催化剂主要以铂族金属（铂、钯、钌、铑、铱等）为催化活性组分，其中铂、 钯催化剂市场占比相对较高。根据庄信万丰 2021、2022 年铂族金属市场报告，环保领域 的汽车尾气催化剂领域对铂族金属需求最大，经我们测算，2016-2022 年我国铂族金属催 化剂需求在汽车尾气领域的 CAGR 为 1.1%，精细化工和基础化工领域的 CAGR 分别为 9.4%和 8.9%。尽管新能源领域目前基本盘较小且氢燃料电池/电解水等方式仍处于 0 到 1 的阶段，但却是贵金属催化剂未来长期成长的重要增量。

政策利好不断推动贵金属催化剂及下游细分领域需求增长。近年来国家出台了一系列 扶持产业发展的重大政策，从国家发展战略、产业培育、发展鼓励、创新体系等方面为催 化材料及下游应用行业的长期稳定发展提供了政策依据，如国家科学技术部《“催化科学” 重点专项 2021 年度项目申报指南》（国科发资〔2021〕131 号）重点强调，将基础化工领 域 “氧化铝等多孔催化材料创制”、“烃类高效脱氢催化剂设计及新工艺研究”，将氢能源 领域 “原子结构精确的新一代低铂燃料电池催化剂研究”、“甲醇和含能分子现场催化制 氢研究”等作为重点专项课题，政策助力下贵金属催化材料市场需求有望持续增长。

环保领域：汽车及工业净化需求增加，国产贵金属催化剂打造防治新格局

1）汽车尾气领域：国六标准助推尾气处理市场复苏，国产配套材料需求有望放大

三元催化剂的有效催化成分为铂族金属。三元催化剂以贵金属铂（Pt）、钯（Pd）及 铑（Rh）等活性催化物质为主体。对三元催化剂进行封装以与汽车排气系统进行集成，封 装后的三元催化剂一般称为三元催化剂器（TWC）。三元催化剂器（TWC）将汽油发动机 或天然气发动机排气中的有害污染物如 CO、HC 和 NOx，转换成无害的 CO2、H2O 和 N2。

内燃机减排是长期趋势，国六强制性标准推动汽车尾气催化剂发展。随着城市机动车 保有量的增加，汽车尾气成为城市的主要空气污染源，内燃机减排是长期趋势。中国在过 去 20 年内快速追赶欧洲机动车排放标准，2000 年推行“国一”标准，且根据生态环境部 规定，国 6a 和国 6b 标准将分别于 2020 年 7 月和 2023 年 7 月全面实施。与国 5 标准相 比，国 6a 标准要求 CO（一氧化碳）排放量限值下降 30%，且新增了 PN（碳颗粒数量） 和 N2O（一氧化二氮）两大排放限制要求，而国 6b 标准较国 6a 更为严苛。只有满足标准 的汽车才能出厂进行销售，因此排放标准的升级将对尾气净化系统提出更高的要求，从而 推动上游相关催化材料的需求。

排放标准的提升和汽车尾气催化剂国产化进程，合力推动铂族金属催化剂用量提升。 从历史数据来看，铂族金属用量在机动车新标准实施初期即出现增长，随着新标准在全国 范围内的普及会再次出现显著增长。当排放标准从国 1 提升至国 5 时，我国单车铂族金属 用量从不足 0.5 克/辆车增长至近 4 克/辆车，而国 6a 标准下用量更是达到 6 克/辆车以上。 尽管机动车尾气催化剂领域仍由外资供应商垄断，但以威孚高科、贵研铂业、宁波科森等 为代表的国内催化剂厂商的市场竞争力逐渐提升，带动了尾气催化剂市场国产化率的提升。

在以下假设下：

1） 据中信证券研究部汽车组预测，2023/2024/2025/2030 年我国乘用车销量分别为 2385/2475/2660/2932 万辆，假设销量=产量，则 2023/2024/2025/2030 年我国 乘用车产量分别为 2385/2475/2660/2932 万辆；

2） 据中信证券研究部新能源汽车组预测，2023/2024/2025 年我国乘用车的电动渗透 率分别为 36.4%/44.4%/56.4%。据长安汽车董事长、党委书记朱华荣在“2023 中国汽车重庆论坛”上的预测，2030 年我国新能源汽车渗透率或将达 70%甚至 80%，我们假设 2030 年我国电动渗透率为 75.0%；

3） 经我们测算，2016-2021 年乘用车单车催化剂使用体积从 1.50 升/辆上升至 1.61 升/辆，对应 1.4%的复合增速，我们假设乘用车单车催化剂使用体积在 2022-2025 年期间逐年维持 1%的增速，在 2025 年后增长速度趋缓，则 2030 年单车催化剂 使用体积为 1.69 升/辆；

4） 乘用车催化剂总体积=燃油乘用车数量*乘用车单车催化剂使用体积（即乘用车使 用系数）；

5） 据华经产业研究院数据，2018 年我国机动车尾气催化剂领域的 TWC 用量为 3500 万升，其中外资品牌和自主品牌催化剂体积分别为 2500、1000 万升。结合燃油 乘用自主车产量及乘用车催化剂总体积的测算公式，计算可得 2018 年我国燃油 乘用自主车的催化剂需求为 1485 万升，对应燃油乘用自主车中 67.4%的自主品 牌催化剂比例，我们假设该比例在 2019 年达 70%后逐年递增 5%；

6） 伦敦贵金属协会调查预测，2023 年钯金均价将较于 2022 年下降 15%。我们认为 汽车尾气、精细化工和基础化工催化剂等多种应用领域有望驱动铂族金属中的钯 等元素单价在 2024-2025 年维持 10%的增速，与 2016-2021 年我国贵金属催化 剂行业需求增速基本持平，因此我们假设 2023-2025 年钯金均价的同比增速分别 为-15%/+10%/+10%；

7） 鉴于国六 b 将在 2023 年 7 月 1 日全面实施，我们假设自 2023 年起单车贵金属用 量逐年递增 0.5 克，则 2025 年单车贵金属用量为 6.3 克，假设该值在 2025-2030 年期间逐渐趋稳，则 2030 年我国单车贵金属用量为 6.5 克；

8） 据贵研铂业公告数据，计算可得 2021、2022 年其机动车尾气催化剂单价分别为 1344、1092 元/升，鉴于三元催化剂价格直接受单车贵金属用量及贵金属单价双 重因素的共同影响，而三元催化剂中贵金属以钯金为主，根据比例关系，且结合 贵研铂业的实际市场份额情况，我们测算 2023/2024/2025/2030 年国产三元催化 剂单价为 1199/1444/1725/3310 元/升；

9） 催化剂的市场空间=催化剂单价*乘用车催化剂用量；

10）据华经产业研究院数据，2019 年我国尾气催化剂市场的国产份额占比约为 25%。

据《中国汽车尾气催化剂市场调研与投资战略报告（2021 版）》（立木信息咨询）， 2020 年我国尾气催化剂市场的国产份额占比约为 29%，我们假设该比例自 2020 年起逐年递增 4%，则 2025 年国产份额占比约为 49%，之后增速或将放缓，我 们假设 2030 年国产份额占比约为 60%；

基于上述假设，我们预计 2023-2025 年我国汽车尾气领域贵金属催化剂的市场空间分 别为 314/340/341 亿元，对应 2023-2025 年 CAGR 为 4.3%，其中，国产贵金属催化剂的 市场空间分别为 129/153/167 亿元，对应 2023-2025 年 CAGR 为 14.0%；2030 年我国汽 车尾气领域贵金属催化剂和国产贵金属催化剂的市场空间有望分别达 409 和 246 亿元。

2）工业废水/废气领域：污染防治任重道远，贵金属催化剂市场空间巨大

工业废水和废气处理为环保治理的重中之重，国产催化剂产品应运而生。若未达排放 标准而将工业废水和废气排放到环境（大气、水域、土壤）中，在超过环境自净能力的容 许量后，则会对环境产生污染，破坏生态平衡和自然资源，影响工农业生产和人民健康。 1）废水处理方面：工业上对废水的处理方法有物理法、化学法和生物法三类，其中催化 湿式氧化技术特别适用于治理高浓度、难降解有机工业废水，如染料废水、农药废水、石 化废水、焦化废水、造纸废水等。2）废气处理方面：常用处理方法包括冷凝法、吸收法、 吸附法、直接燃烧法、催化燃烧法五种。化工废气处理主要采取吸附、高温燃烧、催化燃 烧等方式，其中催化燃烧可以在低温（300℃左右）下通过催化剂将几乎所有的有机废气 氧化成二氧化碳和水，具有良好的发展前景。该领域除国外催化剂产品外，国内供应商凯 立新材、杭州康纳、大连化物所的催化剂产品应用亦不断推进走向市场。

工业废水治理对应的部分贵金属催化剂需求有望 5 年实现翻番。随着我国污水年排放 量从 2017 年的 492.39 亿立方米提升至 2022 年的 616.62 亿立方米，未来对污水处理、 污水资源化的要求将进一步提高，废水处理市场规模将随之走高。据共研网测算，2021 年我国工业废水处理领域市场规模为 2523.2 亿元，并预计 2022 年有望达到 2893.5 亿元， 对应 2017-2022 年 CAGR 为 13.7%。根据凯立新材招股说明书，催化湿式氧化技术治理 工业废水对应的 2020 年我国贵金属催化剂需求约 50 吨/年，并预计 2025 年可达百吨级/ 年的规模，年均复合增速近 15%。

精细化工领域：化学药夯实内需和出口基础，新材料行业迎接快速发展

预计 2021-2027 年我国精细化工总产值 CAGR 约 12%，将推动贵金属催化剂需求快 速增长。精细化工一般包括化学药品原料药及中间体，农药，涂料、油墨、染料、颜料及 类似品，专用化学产品，化工新材料等大类，其中化学药品原料药及中间体是最大的消费 领域，占比约 75%。据中国网新闻，2022 年 4 月 27 日，中国工程院院士、浙江工业大学 生物工程学院院长郑裕国在“2021 精细化工产业峰会暨中国精细化工百强发布会”指出， 2021 年我国精细化工市场规模已超 5.5 万亿元，其产值有望在 2027 年超 11 万亿元， 2021-2027 年 CAGR 约 12%。我国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段，精细化 工是传统化工产业结构升级的重点发展战略方向。据澎湃新闻，2022 年 4 月 27 日，彭孝 军院士在“2021 精细化工产业峰会暨中国精细化工百强发布会”上表示，目前我国精细 化工率约为 50%，中国化工协会于《2017-2025 年精细化工行业发展的设想与对策》中指 出，我国计划在 2025 年将精细化工率提高至 55%，而贵金属催化剂在精细化工领域应用 广泛，精细化工产业的快速发展将直接推动贵金属催化剂需求增长。

1）医药化工领域：迎接原料药产能的转移，国内原料药行业具备长期增长动力

全球原料药市场持续增长，我国原料药出口规模持续扩张。除 2020 年受新冠肺炎疫 情影响有所下滑外，近年来，全球原料药市场总体呈稳定增长态势，Markets and markets 预计 2026 年全球原料药市场规模将达 2900 亿美元，对应 2020-2026 年 CAGR 为 10.1%。 人口规模扩张、老龄化趋势加剧，特别是专利悬崖到来是推动全球原料药市场持续增长的 三大主要因素。根据 Evaluate Pharma 发布的《World Preview2019, Outlook to 2024》， 2020 至 2024 年全球将有近 1600 亿美元专利药到期，大批专利药的到期将为仿制药市场 持续增长提供动力，从而带动原料药市场规模扩张。近年来，全球原料药产能持续向具备 成本优势的中印两国转移，我国具有基础设施完善、基础化工产品品类齐全、知识产权保 护体系逐步完善等多种优势，据中国医药保健品进出口商会，2022 年全年我国共出口原 料药 1193.98 万吨，同比增长 8.7%，出口平均单价同比增长 35.8%。

国内仿制药市场稳健增长，上游原料药内需刚性持续增加。随着 1）大人口基数+人 口老龄化加剧提升需求，2）国内“4+7”带量采购、药品关联审评和一致性评价政策的实 施，更多疗效确切药品品种正实现迅速放量，从而拉动仿制药放量。据中国医药工业信息 中心测算，2019 年我国仿制药市场规模约为 9707 亿元，2020 受新冠病毒疫情影响，药 品市场也出现了罕见下滑，仿制药整体市场规模跌至 8087 亿元，同时其预计 2021、2023 年我国仿制药市场规模将分别回升至 8757、9349 亿元。据 Frost&Sullivan 数据（引自中 商情报网），目前我国仿制药市场规模占中国制药市场总规模的 44.3%，国内仿制药需求 依然巨大，对上游原料药需求量仍将刚性增长。 原料药产业优化升级，推动更绿色环保的贵金属催化剂的需求强劲增长。由于原料药 属于重污染行业，在环保收紧背景下，我国化学原料药产量在 2017 年达到峰值 347.8 万 吨后有所下滑，但 2020 年和 2021 年受疫情影响，其产量有所回升。随着行业中小产能的 逐步淘汰、大中型原料药生产企业相继完成环保措施整改，原料药产业结构将更加合理， 采用绿色催化工艺生产的原料药比重将进一步推升。而贵金属催化剂具有绿色环保、安全 高效的特点，原料药产业绿色化升级改造也必然带动贵金属催化剂使用量的增加。

我国抗生素类等六大医药领域的持续扩容，将刺激贵金属催化剂市场需求。抗生素（培 南类，莫西沙星，氨曲南等），抗病毒药物（治疗丙肝、HIV、非典、流感、新冠肺炎等）， 新一代靶向肿瘤治疗药物，维生素，降血脂、降血压等心血管类药物，治疗风湿病、皮肤 病等甾体类激素类药物等的生产都需要大量使用贵金属催化剂。而铂族金属因高活性、高 选择性、安全性等被广泛应用于药物的化学合成，随着抗生素类等六大医药领域的持续扩 容，贵金属催化剂市场的需求也将持续增长。

2）化工新材料领域：新材料行业快速发展，市场需求巨大

全球化工新材料行业市场规模持续扩张。化工新材料通常指工程塑料、特种工程塑料、 高性能纤维、功能性膜材料，也将聚氨酯材料、氟硅材料、高端聚烯烃、电子化学品包括 在内，因质量更轻、性能更优异、功能性更强、技术含量更高，化工新材料一直是一个国 家化工技术水平的重要体现。2016-2021 年全球新材料行业产值从 2.1 万亿美元增长至 6.0 万亿美元，对应 CAGR 约 23.5%，行业处于快速发展阶段。2016-2021 年我国新材料行 业产值从 2.7 万亿元增长至 6.4 万亿元，对应 CAGR 约 15.5%。

我国化工新材料国产自给率还存在较大提升空间。化工新材料产业的创新与高质量发 展是制造强国的关键所在，2021 年一季度中国石油和化学工业联合会发布的《石油和化 学工业“十四五”发展指南》特别强调要加快化工新材料的发展，提出“十四五”末化工 新材料的自给率要达到 75%，占化工行业整体比重超过 10%。据中国石油和化学工业联 合会统计，2021 年我国化工新材料消费量/产量分别为 3833/2965 万吨，其中，特种工程 材料、高端聚烯烃材料、高性能合成橡胶、功能性膜材料、电子化学品自给率分别为 62%、 58%、89%、67%、75%，部分重点材料对外依存度较高，仍存在较大提升空间。 贵金属催化剂是化工新材料发展的基础，国产化工新材料的发展必将助推贵金属催化 剂的需求增长。我国作为制造业大国，对化工新材料的市场需求巨大，而贵金属催化剂是 化工新材料发展的基础，化工新材料（如氟材料、硅材料、高端纤维、液晶和 OLED、生 物降解材料、膜材料等）的快速发展将为贵金属催化剂带来新的市场。以 OLED 为例，中 投网数据显示，2020、2021 年我国 OLED 市场规模分别为 362、389 亿美元，并预计 2022、 2026 年我国 OLED 市场规模将分别达 437、619 亿美元。其中 OLED 器件的上游材料为 液晶单体（如 4,4'-二氨基二苯醚 ODA 为合成聚酰亚胺的单体），近年来发展迅猛，其生产 过程需用到大量贵金属催化剂，而目前在该领域，国外催化剂产品市场占有率较高，国内 供应商的比例正随着国产化进程的推进逐年提升。

在以下假设下：

1） 根据《2020 年中国精细化工行业概览》（大象研究院），2020 年我国精细化工率 为 45%左右，中国化工协会于《2017-2025 年精细化工行业发展的设想与对策》 中指出，我国计划到 2025 年将精细化工率提高到 55%，我们假设我国精细化工 率自 2020 年逐年提升 2%，则 2025 年精细化工率为 55%。同时我们假设 2030 年我国精细化工率至少达 60%，与美国、欧盟及日本等发达经济体水平齐平；

2） 根据国家统计局数据，2009-2017 年我国精细化工行业总产值 CAGR 近 15%， 中国工程院院士、浙江工业大学生物工程学院院长郑裕国在“2021 精细化工产业 峰会暨中国精细化工百强发布会”指出，2021 年我国精细化工市场规模已超 5.5 万亿元，其值有望在 2027 年超 11 万亿元，对应 2021-2027 年 CAGR 约 12%， 预计 2027 年后增速或将有所放缓，我们假设 2027-2030 年我国精细化工行业总 产值 CAGR 约为 10%；

3） 据化工邦数据，2020 年我国精细化工领域贵金属催化剂使用量约为 1000 吨。我 们假设催化剂的使用量和精细化工行业的产值成正比；

4） 伦敦贵金属协会调查预测，2023 年钯金均价将较于 2022 年下降 15%。我们认为 汽车尾气、精细化工和基础化工催化剂等多种应用领域有望驱动铂族金属中的钯 等元素单价在 2024-2025 年维持 10%的增速，与 2016-2021 年我国贵金属催化 剂行业需求增速基本持平，因此我们假设 2023-2025 年钯金均价的同比增速分别 为-15%/+10%/+10%。鉴于贵金属催化剂原料以钯金为主，我们假设贵金属催化 剂单价波动幅度基本与钯金价格一致；

5） 据化工邦数据，2020 年我国 1000 吨贵金属催化剂中一半由使用厂家自行生产， 则独立生产的催化剂需求量为 500 吨，占比 50%，假设该比例维持不变；同时 2020 年我国精细化工领域进口贵金属催化剂使用量约为 100 吨，计算可得精细化 工领域独立生产的贵金属催化剂国产化率为 80%，我们假设国产化率在 2025 年 前较为稳定，为 80%，并有望于 2030 年达 85%；

综上，我们预计 2023-2025 年我国精细化工领域贵金属催化剂的市场空间分别为 197/243/301 亿元，对应 2023-2025 年 CAGR 为 23.5%，其中，国产贵金属催化剂的市 场空间分别为 177/219/271 亿元，对应 2023-2025 年 CAGR 为 23.5%；2030 年我国精细 化工领域贵金属催化剂和国产贵金属催化剂的市场空间有望分别达 898 和 831 亿元。

基础化工领域：进口市场具备极大替代空间，无汞催化剂开辟新增市场

贵金属在基础化工催化剂中应用广泛，大量反应的催化剂以进口为主。化工产品生产 过程中，85%以上的反应在催化剂作用下进行。贵金属催化剂因具有无可替代的催化活性 和选择性，在炼油、石油化工中占有极其重要的地位。例如，石油精炼中的催化重整，烷 烃、芳烃的异构化反应和脱氢反应，烯烃生产中的选择性加氢反应，环氧乙烷、乙醛、醋 酸乙烯等有机化工原料的生产均离不开贵金属催化剂。

“十四五”为化工投放与环保升级大周期，新产能落地与绿色催化技术将直接增加贵 金属催化剂用量。煤制乙二醇、烷烃脱氢、PTA 加氢、高纯氯乙酸等炼化环节产能在十四 五期间规划较明确，对应贵金属催化剂需求量将稳定增加。以丁辛醇为例，据智研咨询和 卓创资讯统计，2018-2020 年我国丁辛醇产能约为 510 万吨，据凯立新材招股说明书数据， 其对应的贵金属催化剂需求约为 6 吨，由此计算贵金属催化剂使用强度为 0.012 吨/万吨， 据观研天下统计，我国丁辛醇新建及扩建项目为 6 个，十四五期间新增产能合计为 120 万 吨，则我们预计 2025 年 630 万吨的产能对应的贵金属催化剂需求量约为 7.5 吨。此外， 聚氯乙烯（PVC）是全球第二大通用性合成树脂，据百川盈孚统计，2022 年我国 PVC 产 能和产量分别为 2771、2166 万吨。而 PVC 主流生产工艺为电石法（乙炔法），以氯化汞 作为催化剂的活性组分，对生态环境污染严重。我国作为《关于汞的水俣公约》的缔约国， 需在 2025 年之前淘汰使用汞或汞化合物生产的氯碱。目前金炭催化剂被认为是最有望应 用于乙炔氢氯化的无汞催化剂，凯立新材招股说明书中预计无汞催化剂的年需求量有望达 1 万吨左右。综上，结合每种化工单品的单位贵金属催化剂用量强度，我们预计基础化工 领域贵金属催化剂需求将由 2023 年的 2.7 万吨增至 2025 年的 4.3 万吨，对应 CAGR 为 25.3%。

新能源领域：氢燃料电池催化剂不改长期潜力，十年维度的高成长赛道有 望跃进喷发

燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的装置，具有大功率、高比能 量的特点。燃料电池是通过电化学反应把燃料的化学能转换为电能的装置，其中质子交换 膜燃料电池（PEMFC）是最为常用的燃料电池形式。根据 E4tech 数据，PEMFC 在燃料 电池类型的出货量中占据主导地位，其台套数（目前超过 55200 台套/年）和兆瓦出货量 （目前近 2000MW，占比约 86%）在过去 5 年均保持高速增长。从世界地区分布来看， 亚洲是燃料电池出货量最大的区域；从应用类型来看，大部分燃料电池都为运输式，装载 于交通运输工具上，包括汽车、卡车/公共汽车、铁路、海运、航空、材料搬运和物流车辆。

中央和地方政府近年来持续推出政策支持氢燃料电池汽车发展，2022 年我国氢燃料 电池汽车累计接入量已超 1 万辆。我国政府从 2017 年开始部署燃料电池汽车发展路线， 2019年首次将氢燃料电池写入政府工作报告，2020年开展燃料电池汽车的示范应用，2021 年北京、上海等地先后出台 5 年的氢能发展规划。据中国汽车工业协会统计，2022 年我 国氢燃料电池汽车产销量分别为 3626/3367 辆，且截至 2022 年底，国家监管平台氢燃料 电池汽车累计接入量已达 10564 辆。随着各级政府对氢燃料电池汽车产业的扶持及关键技 术的突破，规模化效应下燃料电池汽车的成本料将持续下行，未来 5-10 年氢燃料电池汽 车产业有望迎来高速增长。

氢燃料电池是铂催化剂未来重要的消费市场。氢燃料电池的原理是将氢气注入燃料电 池的阳极，经过铂等催化剂的作用，放出电子到达阴极，故形成电流。燃料电池的催化剂 需要具备较高的催化活性、稳定性以及耐久性，故而需要使用大量的贵金属铂，铂也是燃 料电池电堆最主要的成本来源。据凯立新材招股说明书，燃料电池商用车单车用铂量可达 到 30g 左右，在性能达标的基础上减少贵金属的用量对于减少电堆成本至关重要，但随着 燃料电池汽车的高速增长，以及燃料电池车向其他交通领域的扩展（如燃料电池船舶、燃 料电池无人机等），预计铂金属催化剂需求将大幅增长。

在以下假设下：

1） 国家发展和改革委员会、国家能源局编制的《氢能产业发展中长期规划 （2021-2035 年）》指出 2025 年我国氢燃料电池车保有量约 5 万辆，基于此我们 预测 2023-2025 年我国氢燃料电池车产量为 8500/12500/16500 辆。工业和信息 化部指导、中国汽车工程学会牵头编制的《节能与新能源汽车技术路线图 2.0》指 出 2030 年氢燃料电池车保有量将有望达 100 万辆左右，基于此我们预测 2030 年氢燃料电池车产量为 30000 辆；

2） 据 CNCET Consulting 数据，燃料电池单车催化剂使用量约为 100 克；

3） 据高工产研氢电研究所（GGII）数据，2019 年我国氢燃料电池催化剂市场规模约 为 1.35 亿元，结合单车催化剂使用量计算可得催化剂单价约为 447 元/克。鉴于 铂较强的稀缺性以及日后氢燃料电池普及对铂需求的增加，我们认为铂金单价将 维持上涨趋势，因此我们假设氢燃料电池领域贵金属催化剂整体单价将从 2019 年起至 2025 年逐年上涨 10%。但当氢燃料电池催化剂从小批量供给或试生产阶 段转为大规模产业化应用后，其单价下行幅度或将较大，叠加燃料电池单位功率 铂金用量的持续下降，在 2030 年氢燃料电池催化剂产业链趋于成熟前提下，我 们假设氢燃料电池催化剂单价水平约为 400 元/克； 综上，我们预计 2023-2025 年我国氢燃料电池领域贵金属催化剂的市场空间分别为 5.6/9.0/13.1 亿元，对应 2023-2025 年 CAGR 为 53.3%；2030 年我国氢燃料电池领域贵 金属催化剂的市场空间有望达 120 亿元。

竞争格局：国际巨头占据汽车尾气、基础化工、新能源领域的主要份额

伴随着行业扩容和国产化率提升，预计贵金属催化剂在汽车尾气、精细化工、基础化 工和新能源四大应用领域 2023-2025 年市场空间 CARG 达 21.7%。我们测算汽车尾气、 精细化工、基础化工和氢燃料电池领域 2023 年的国产贵金属催化剂市场空间分别为 129/177/45/6 亿元，到 2025 年，预计国产汽车尾气领域实现 167 亿规模；国产精细化工 领域实现 271 亿规模；国产基础化工领域实现 77 亿规模；国产氢燃料电池实现 13 亿规模。 贵金属催化剂的四大应用领域均将呈现高速发展，预计其 2023、2025 年的总市场空间分 别为 357、528 亿元，对应 2023-2025 年 CAGR 为 21.7%。

我国贵金属催化剂与国际巨头差距较大，高端贵金属催化剂国产化需求迫切。我国贵 金属催化材料行业发展时间短，相比国际化工巨头，在大部分领域仍存在较大的技术差距， 如汽车尾气治理、石油化工、氢能源技术的关键工艺环节。但近年来，随着催化科学与技 术的飞速发展，以及我国对催化材料化学、物理结构的逐渐深入了解，不断提出和总结出 催化材料制备的理论和规律，我国正不断缩小行业技术水平与国外先进水平的差距：

汽车尾气领域：国际化工巨头占据我国机动车尾气催化材料绝大多数市场份额

铂族贵金属最大需求端来源于汽车尾气催化剂，2022 年其全球占比约为 63%。全球 铂族金属产品结构中细分应用领域主要包括汽车尾气催化剂、化工、电子、首饰、医疗和 生物医学等领域。根据庄信万丰测算，2022 年全球铂族金属下游应用领域中，汽车尾气 催化用铂族金属需求占比约为 63%，是铂族金属的第一大应用领域，化工用铂族金属市场 规模占比约为 9%，是铂族金属的另一主要应用领域。 我国汽车尾气催化剂市场高度集中，CR3 高达 71%，国产厂商威孚高科、贵研铂业 份额正稳步提升。我国机动车尾气催化材料绝大多数市场份额被庄信万丰、巴斯夫和优美 科三大国际化工巨头所占据，2020 年 CR3 高达 71%，其中巴斯夫和庄信万丰各占 26%， 优美科为 19%。该市场格局的形成主要由于催化材料技术门槛高，并且历史上我国的尾气 排放标准落后于美国、日本、欧盟等，进而使得国际化工巨头的技术和产品储备往往领先 国内排放标准一代及以上，且伴随着严格的技术封锁。在我国历次排放标准升级时，外资 巨头可依靠其已有的技术和产品迅速与下游客户配套以占领市场份额，因此我国合资品牌 汽车基本使用外资厂商的催化剂，但随着我国尾气排放标准的赶超，国际化工巨头相对国 内厂商的先发优势减弱，以威孚高科、贵研铂业等为代表的公司的市场份额也在稳步提升， 我国自主品牌汽车的尾气催化剂以国产厂商为主，2020 年威孚高科占据了 64.35%的市场； 同期在商用柴油车领域，威孚高科市场占有率为 44.91%。

精细化工领域：市场集中度相对分散，独立生产的贵金属催化剂国产化率已达 80%

精细化工领域催化剂市场集中度相对分散，该领域独立生产的贵金属催化剂国产化率 已达 80%。由于精细化工产品具有品种多、产量小、生产工艺升级快的特征，而催化材料 具有特异性，相对应催化剂厂商的产品也同样具有品种多、产量小、升级快的特征，因此 精细化工催化剂市场集中度相对分散、生产规模相对更小。精细化工领域催化剂的进入门 槛相对较低，据化工邦数据，2020 年我国精细化工领域贵金属催化剂使用量约为 1000 吨， 其中一半由使用厂家自行生产，而同期我国精细化工领域进口贵金属催化剂使用量约为 100 吨，计算可得精细化工领域独立生产的贵金属催化剂国产化率为 80%。

以凯立新材、凯大催化、陕西瑞科等为代表的厂商的部分产品性能已比肩甚至超过国 际巨头同类产品。从事精细化工贵金属催化剂的国际化工巨头主要为庄信万丰、赢创，国 内厂商主要为凯立新材、陕西瑞科、凯大催化等，其技术、产品与国际巨头的差距逐渐缩 小，部分产品性能已经能够比肩甚至超过国际巨头同类产品，成功实现了国产替代。

基础化工领域：国产厂商在中高端领域的市场占有率较低，国产替代有望打开新 蓝海

石油重整等领域已实现自给自足甚至出口，煤制乙二醇、烷烃脱氢、PTA 加氢等中高 端领域仍由国际化工巨头垄断。基础化工按照原材料不同分为石油化工、煤化工和天然气 化工。基础化工单一产品具有产量大、生产工艺相对稳定的特征，因此对应催化剂产品具 有品种少、产量大、较为稳定的特征。由于工艺包模式和高验证壁垒，基础化工领域催化 剂的进入门槛高，中石油和中石化的研究院及其下属催化剂生产企业仅在石油炼制催化剂、 基本有机原料合成催化剂等方面基本实现了国产化替代，可以基本满足我国需要，并且出 口国外，但丁辛醇、煤制乙二醇、烷烃脱氢、PTA 加氢等中高端领域，仍然为国际化工巨 头如 UOP、巴斯夫、日本高化学等企业所占据。据产业调研，我们判断当前我国基础化工 贵金属催化剂国产化率或小于 5%，大量催化剂的国产化率极低。

基础化工贵金属催化剂单品规模往往数十吨之上，总需求规模在万吨以上，比精细化 工需求高 1~2 个数量级。出于供应链安全和成本等考量，化工企业往往拥有采用国产催化 剂的意愿，国产替代仍是大势所趋，且有望成为催化剂企业的新蓝海，目前我国催化剂厂 商已取得不少突破： 氯乙酸催化剂：据凯立新材招股说明书披露，2020 年国内氯乙酸催化剂的市场容量 约为 30 吨，供应商主要为巴斯夫和凯立新材（唯一的国产供应商），其中凯立新材的市占 率约为 30%。结合市场不完全统计，我们预计凯立新材目前在国内氯乙酸催化剂市场的份 额已超 40%。

PVC 无汞催化剂：聚氯乙烯（PVC）是全球第二大通用性合成树脂，截至 2022 年末， 我国 PVC 总产能和总产量分别为 2771、2166 万吨，仅 2021-2022 年期间我国新增 PVC 产能规划就为 310 吨，未来我国 PVC 市场规模广阔。目前金炭催化剂被认定为最有望替 代氯化汞催化剂应用于乙炔氢氯化的无汞催化剂，布局无汞催化剂技术有南开大学、中科 易工、浙江工业大学、凯立新材等单位。

烷烃脱氢制烯烃、煤制乙二醇等：1）烷烃脱氢制烯烃：我们预计 2025 年该领域国内 贵金属催化剂需求可达 5208 吨。目前国内主要以国外 UOP 公司的 Oleflex 工艺为主，国 内部分厂商目前正在工业试生产和性能优化阶段，如凯立新材。2）煤制乙二醇：我们预 计 2025 年该领域国内贵金属催化剂需求可达 23781 吨。日本高化学因工艺先进、催化剂 性能好，占据国内主要市场份额。国内其他的参与者包括贵研铂业、凯立新材等。

新能源领域：国际巨头占据主要市场，具备核心竞争优势的国产厂商发展空间广阔

贵金属催化材料在氢能产业链的各个环节发挥着重要作用。氢能作为二次能源，必须 从一次能源转换得到，再运输至用能终端，转化为电力、热能或者机械动力。因此氢能产 业链较长，涵盖氢气制备、储运、燃料电池及其应用等诸多环节，而贵金属催化材料在氢 能产业链的各个环节发挥着重要作用：1）氢的制备：在绿氢工艺路线的水电解制氢工艺 中，质子交换膜电解水制氢的核心关键材料主要系质子交换膜和贵金属催化剂；2）氢的 储运：储氢技术分为物理储氢和化学储氢，化学储氢主要包括金属氢化物储氢和有机液体 储氢，不饱和烃类有机溶液被看作是颇具前景的氢载体（通过加氢反应储存氢气，通过脱 氢反应释放氢气），但该技术路线以及相应贵金属催化剂尚处于研发阶段；3）燃料电池： 燃料电池系统主要包括电堆、氢气系统，其中电堆是燃料电池系统的核心部件，以膜电极（MEA）、双极板为主，而膜电极主要由铂基催化剂、质子交换膜、气体扩散层构成，具 有高技术门槛特点。

海外巨头占据国内约 80%的市场份额，国产厂商旨在打破进口垄断。在燃料电池催化 剂领域，海外企业处于领先地位，已实现铂基催化剂的批量化生产，同时性能稳定，而国 内企业处于起步阶段。GGII 统计显示，2019 年国内现有燃料电池催化剂企业共计 15 家， 而在国内市场活跃的国外氢燃料电池催化剂供应商主要是田中贵金属（TKK）、庄信万丰 （JM）、Umicore、Premetek、CALATER 等，国内氢燃料电池催化剂市场主要被国外企业占据，2019 年约占市场 75%-82%份额。国产厂商中，凯立新材、凯大催化等的燃料电 池铂基催化剂已经实现批量化试生产。

发展趋势：向着专用化、低含量、高性能、连续化、绿色化、新型化发展

贵金属催化剂关乎供应链的安全，在政策及市场需求驱动下国产化势头强劲。我国在 催化剂的基础研究与工业应用方面，与国外相比，依旧存在不小的差距：1）贵金属催化 剂种类较少；2）载体种类以及性能高端的载体较少；3）催化剂和催化应用技术结合度不 高；4）新型催化剂及专用催化剂类型较少。因此，2015 年起，中央、地方政策陆续出台， 以规范行业秩序、支持自主知识产权、促进催化剂行业及细分行业发展，另一方面，在环 保、基础化工、新能源等领域，存在部分贵金属催化剂极度依赖进口的现象，随着这些领 域国内市场需求的愈发旺盛，贵金属催化剂的国产化需求又被进一步提升。

国内贵金属催化剂行业发展至今，已形成了一批优质企业：1）汽车尾气领域：贵研 铂业、凯大催化等；2）精细化工领域：凯立新材、陕西瑞科、凯大催化、杭州康纳等；3） 基础化工领域：在石油化工催化剂方面，中石油和中石化拥有自主的研究院和生产企业； 4）新能源领域：凯立新材、凯大催化等的燃料电池铂基催化剂已经实现批量化试生产。

国产贵金属催化剂企业不断成长，横向对比特点鲜明

产品类型

凯立新材：贵金属催化剂共计 400 余种 。1）多相催化剂：公司多相催化剂主要以钯（Pd）、铂（Pt）、钌（Ru）、铑（Rh）、铱 （Ir）等贵金属为活性组分，以活性炭等为载体，其中钯炭催化剂主要应用于医药行业， 如抗生素类、抗病毒类药物；铂炭催化剂主要应用于农药、染料和化工新材料行业。 2）均相催化剂：公司产品以铂族金属无机化合物或有机金属配合物为主，广泛应用 于化工新材料、医药、医药中间体和原料合成和农药等领域。

凯大催化：贵金属催化材料产品包括贵金属前驱体（6 种）和贵金属催化剂（12 种），2022H1 贵金属前驱体的收入占比超 70%。 1）贵金属前驱体：指贵金属无机化合物，为催化剂的活性组分，是制备贵金属催化 剂的关键材料。公司首代贵金属前驱体为氯化钯/铑/铂，主要应用于化工和环保等领域， 目前公司以新型贵金属前驱体硝酸钯/铑/铂为主，主要应用于机动车尾气净化领域。 2）贵金属催化剂：①均相催化剂：主导产品是铑派克产品，是石油化工领域丁辛醇 制备过程中的关键催化剂，已经基本替代了国际化工巨头庄信万丰、优美科同类产品，目 前是国内丁辛醇催化剂的主要供应；其余成熟产品包括碘化铑、辛酸铑、乙酸钯、二乙基 己酸铑、1,5 环辛二烯氯铑、乙酰丙酮二羰基铑等，但销售额较小。②多相催化剂：包括 钯炭、铂炭、铑炭等碳载类催化剂产品，主要应用于医药化工领域，但销售规模不大。

陕西瑞科：数百种非均相贵金属催化剂及数百种均相贵金属催化剂 。公司主要参与精细化工领域贵金属催化剂市场的竞争，应用场景覆盖了医药、农药、 液晶材料、食品和饲料添加剂、特种化学品等领域，专属催化剂针对培南类氢化、普利类 氢化、甾体激素类氢化、吡啶加氢、HECK 反应等。

贵研铂业：贵金属新材料制造业务产品包括贵金属特种功能材料、环保及催化功 能材料、信息功能材料、再生资源材料等五大类，共计 390 多个品种、4000 多 种规格。 1）贵金属新材料制造业务：是公司业务的基本盘，直接为应用领域提供贵金属新材 料产品和服务。各类产品涵盖 390 多个品种、4000 余种规格，广泛应用于汽车工业、电 子电气、新能源、石油化工、生物医药、环境保护等行业。 2）贵金属资源循环利用业务：通过贵金属新材料制造和贵金属供给服务再次进入到 工业应用领域中，实现贵金属资源的循环利用。 3）贵金属供给服务业务：在保障上述两个业务板块的原料供应、有效增强贵金属资 源保障能力的同时，为公司贵金属全产业链提供价值管理。

产品单价

凯大催化：主要产品销售价格呈上涨趋势。 1） 贵金属前驱体：2019-2022H1 平均售价分别为 5.85/8.30/11.36/12.65 万元/千克， 主要系贵金属原材料价格上涨以及价格更高的铑类产品销售占比提升； 2） 贵金属催化剂：2019-2022H1 平均售价分别为 12.85/11.87/16.92/66.76 万元/千 克，其中 2022 H1 平均售价显著高于其他年份，主要系 2022H1 贵金属催化剂业务均为产 品销售业务，其销售价格包含了贵金属原材料价格。2019-2022H1 贵金属催化材料加工费 单价分别为 3.58/4.30/8.40/3.54 万元/千克，2019 年至 2021 年呈持续增长趋势，主要系 公司逐步扩大在丁辛醇细分市场的占有率，下游订单显著增加；2022H1 加工费下降幅度 较大，主要受订单时点分布的影响，公司加工服务订单多集中于下半年。

贵研铂业：催化剂材料销售单价与加工费呈下滑趋势 。1） 贵金属前驱体材料：2018-2022 年平均销售单价分别为 3.58/3.99/6.50/7.62/5.43 万元/千克； 2） 贵 金 属 工 业 催 化 剂 材 料 ： 2018-2022 年 平均销售单价分别为 0.40/0.45/0.41/0.30/0.17 万元/千克，加工费分别为 0.03/0.05/0.04/0.03/0.02 万元/千克， 销售单价与加工费呈逐年下滑趋势。

产销情况

凯大催化：贵金属催化剂产销量维持在吨级水平，2021 年销量约为 0.82 吨。 2019-2022H1 贵金属前驱体产销率分别为 97.58%/103.46%/96.92%/101.38%，贵金 属催化剂产销率分别为 87.21%/118.29%/83.21%/151.39%，2019 和 2021 年贵金属催化 剂产销率相对较低，主要系催化剂的生产周期相对前驱体较长，部分当年签订的订单未能 于当年确认收入。2022H1 贵金属催化剂产销率为 151.39%，主要系合计约 130 公斤的贵 金属催化剂原定 2021 年完工入库，但部分订单受年底新冠疫情影响未能于当期完成配送。

贵研铂业：贵金属新材料业务产销率始终保持高水平稳定。 2018-2022 年贵金属前驱体产销率分别为 98.94%/100.60%/100%/91.83%/105.18%， 贵金属工业催化剂产销率 5 年均为 100.00%。其中，2021 年前驱体产销率小幅下滑的主 要系年末交货产品客户尚未完成验收，导致库存量增加较多，延至 2022 年转为销量。2022 年贵金属工业催化剂材料产销量较 2021 年同比增加 129.34%，实现较大突破，主要系应 用于丙烷脱氢装置的脱氢催化剂加工业务增长。

研发费用率及研发人员薪酬

陕西瑞科：近五年研发费用率 1.08%-1.64%，研发人员平均薪酬 7.16-13.39 万元。 2018-2022 年研发费用率分别为 1.64%/1.08%/1.10%/1.15%/1.27%，行业内平均研 发费用率排名第二；2018-2022 年研发人员平均薪酬分别为 7.16/9.85/9.30/9.64/13.39 万 元。

凯大催化：近五年研发费用率 0.27%-0.98%，研发人员平均薪酬 9.30-17.72 万元。 2018-2022 年研发费用率分别为 0.98%/0.31%/0.27%/0.46%/0.29%，行业内平均研 发费用率排名第四；2018-2022 年研发人员平均薪酬分别为 9.30/10.50/11.52/17.72/14.71 万元。

贵研铂业：近五年研发费用率 0.50%-0.74%，研发人员平均薪酬 9.97-18.35 万元。 2018-2022 年研发费用率分别为 0.50%/0.73%/0.63%/0.63%/0.74%，行业内平均研 发费用率水平排名第三 ； 2018-2022 年 平 均 研 发 人 员 薪酬分别为 9.97/12.31/13.19/18.35/17.63 万元。

竞争要素：技术、成本、客户三者相辅相成，有机统一提升创造新优势

金属催化剂行业技术与准入壁垒较高。技术壁垒高体现在：1）贵金属催化剂具有多 学科相互渗透、相互交叉的特点。新产品和技术的开发，要求企业首先了解用户的需求及 行业技术发展情况，且需求具备较强自主创新能力和对未来发展方向研判的前瞻能力；2） 企业需要经过基础研发、大量的实验室研究和中间生产试验、逐步的工业放大实验及工业 应用试验等多个环节，最终才能实现产品及技术工业化应用。准入门槛高体现在：1）下 游厂商一般不轻易更换催化剂供应商，尤其是医药企业，一旦选择注册报批，要更换催化 剂供应商需履行较为严格的审批程序；2）下游客户非常重视贵金属催化剂每批次、不同 批次间产品的性能稳定性和持续稳定的供货能力，具有规模优势的贵金属催化剂生产企业 具有核心竞争力。

贵金属催化剂性能指标涵盖活性、使用寿命、选择性、稳定性等，拥有性能提升核心 技术的企业更具有竞争力。催化剂作为化工产品生产的关键和核心，对下游产品的生产工 艺技术、生产效率、安全环保、产品成本、产品质量等影响较大，因此下游客户对催化剂 的稳定性、活性、选择性、使用寿命等的要求较高，而这些性能指标的提升主要来自于技 术研发，如贵金属催化剂选择性的提高主要通过催化剂的选择性调变与控制，产品活性的 提高主要通过活性组分设计、活性金属分散度及大小和形貌控制、催化剂活性调变与控制， 因此能够掌握这些核心技术的企业更加具有竞争力。

我国铂族金属储量匮乏，近年来铂族贵金属市场价格持续上涨。贵金属催化剂的主要 原材料是铂、钯等贵金属。根据 USGS 的数据，2021 年全球铂族金属储量合计 6.99 万吨， 其中南非、俄罗斯和津巴布韦分别占据 90.1%、6.4%和 1.7%的比例，因此原生铂、钯、 铑的产量来源主要集中在南非、俄罗斯等国，我国在铂族金属资源上极度匮乏，大部分依 赖进口。而贵金属价格受全球和下游行业经济周期的影响，变化快且波动大，近年来贵金 属价格持续上涨，根据长江有色金属网数据，我国钯金属市场平均价已从 2009 年的 52.00 元/kg 增长至 2022 年的 520.35 元/kg，涨幅高达 900.7%。

降低贵金属单位用量、发挥规模效应，是金属催化剂企业控制成本、获得竞争优势的 重要途径。金属催化剂企业的毛利率水平整体较低，主要在 5%-20%不等，降本增效需求 迫切，而贵金属催化剂的主要原材料铂、钯等价格昂贵，通常占产品生产成本的 90%以上， 因此贵金属价格的波动对企业成本影响较大。在保证催化剂性能的基础上，加强技术研发 以降低贵金属单位用量成为控制成本的重要途径，如凯立新材在