贵金属催化剂行业的上游主要包括钯、铂、铑、钌、铱等铂族贵金属,以及炭载体、化学助剂等材料,贵金属催化剂下游应用广泛,行业覆盖精细化工(医药、液晶材料、农药、食品和饲料添加剂、特种化学品等)、基础化工、环保领域、新能源等。
(1)贵金属催化剂行业的上游
①铂族贵金属储量与应用
贵金属催化剂行业的上游主要是贵金属行业以及以活性炭为代表的原辅材料行业,其中贵金属材料占贵金属催化剂的成本比重一般在 95%以上。
贵金属在全球属于稀缺资源,据美国地质调查局数据统计,截至 2023 年 1月,全球铂族贵金属(钯、铂、铑、钌、铱)储量约 7.0万吨。我国钯、铂、铑、钌、铱等铂族贵金属资源更是严重匮乏,根据中华人民共和国自然资源部发布的《中国矿产资源报告 2022》,2021年我国铂族贵金属储量 87.69吨,国内市场需求主要依赖于进口。
铂族贵金属在全球分布不均衡,目前世界铂族金属储量主要分布在南非、俄罗斯、津巴布韦、美国和加拿大,其中南非资源储量全球最高、俄罗斯次之。
铂族贵金属用途方面,根据庄信万丰《2023 庄信万丰铂族金属市场报告》及世界铂金投资协会资料,铂族金属在贵金属催化剂领域,玻璃、电子等工业领域,投资,首饰等均有着广泛应用。2022 年,全球铂族金属需求当中,约有79%需求来源于贵金属催化剂市场。
②主要贵金属钯的全球供应情况及我国进出口情况
在铂族贵金属中,钯是精细化工领域贵金属催化剂应用最多的金属。2018-2022 年,钯平均供应量约为 309 吨/年,矿产供应占比接近 70%,其中俄罗斯和南非是全球主要的钯供应国。2020 年受英美铂业(Anglo Platinum)转炉工厂停产影响,南非钯金供应大幅减少,2022 年,南非冶炼厂检修导致矿产供应疲软,全球钯金矿产供应量有所下降。
鉴于我国贵金属资源缺乏之情况,钯主要依赖于向南非、俄罗斯等国进口。世界铂金投资协会 2021年四季度《铂金季刊》分析指出,2020年中国的铂族金属净进口总量超过其需求量,这部分超额需求主要来源为铂族金属价格上涨导致的投机需求。
③钯市场价格变化情况
近年来,钯价格受矿产供应、市场需求、货币政策及俄乌冲突等因素影响,价格波动较大。2018 年以来,欧洲和中国推行汽车尾气排放标准趋严及化工需求增加,推动钯价格快速上涨。2020 年,全球主要的铂族金属原矿生产商英美铂业(Anglo American Platinum)转炉(提炼)工厂停产,钯供应紧张,价格上涨。
2021 年初南非两处钯矿渗水停产,钯供应减少,价格进一步走高。之后受全球供应链中断影响,汽车对于钯需求下降,随着英美铂业(Anglo AmericanPlatinum)转炉工厂复产,南非矿产供应恢复正常,市场供应激增,致使钯价格回落。
2022 年初,俄罗斯作为世界上主要的钯供应国之一,俄乌之间爆发冲突致使钯供应受到影响,市场对钯供应的担忧加剧,推动短期内钯价格激增,下半年市场对供应的担忧逐步缓解,钯价格震荡回落到冲突之前水平。
2022 年四季度以来,受美联储及全球央行加息及汽车行业对钯金需求疲软等因素影响,钯价格持续下行。自 2022 年 3 月高点至 2023 年 7 月,钯金属市场价格已下跌约 60%,创下近十年来最大回撤,并已跌至 2019 年初以来最低价格。
虽然贵金属催化剂的产品定价会参照上游原料贵金属的市场行情,原料价格波动风险能够部分传导至下游客户,但贵金属催化剂生产企业需要配备一定的库存以备客户需求,贵金属价格的高波动特性,对于贵金属催化剂行业生产企业的经营稳定性和盈利能力仍将造成一定冲击。思瀚发布《2023-2028年中国贵金属催化剂行业竞争格局与投资战略分析报告》
(2)贵金属催化剂行业的下游
贵金属催化剂由于其无可替代的催化活性和选择性,在精细化工(医药、液晶材料、农药、食品和饲料添加剂、特种化学品等)、基础化工、环保领域及新能源等诸多领域中均占有重要的地位。报告期内,陕西瑞科产品主要聚焦于精细化工领域,其中约 60%-70%应用于医药领域,是多种药物的国产催化剂重要供应商。
从贵金属催化剂对铂族金属需求角度来看,贵金属催化剂应用领域主要集中在汽车尾气处理及化工领域。根据庄信万丰数据显示,2022 年,全球铂族金属需求总量约为 573.4 吨,贵金属催化剂领域铂族金属需求量约为 450.7吨,其中汽车尾气催化剂需求量最大,占比 84%,化工行业需求量占比 12%;
2022 年,中国铂族金属需求量约为 149.18 吨,贵金属催化剂领域铂族金属需求量约为107.7 吨,其中汽车尾气催化剂需求占比 71%,化工及石油炼化行业需求占比28%。中国化工行业贵金属催化剂对铂族金属需求占比远高于全球市场,汽车尾气催化剂工艺成熟、产品相对单一,而化工领域涉及反应类型众多,需要贵金属催化剂供应商具备较强的技术和经验储备。
①精细化工领域
精细化工是化学工业中最具活力的新兴领域之一,具有产品种类多、附加值高、用途广、产业关联度大的特点,直接服务于国民经济的诸多行业和高新技术产业的各个领域。目前我国精细化工行业已形成了医药、农药、液晶材料、石油化学品、食品和饲料添加剂、特种化学品、表面活性剂、功能高分子材料等众多应用门类。
作为国民经济发展的重要基础行业,我国精细化工行业近年来发展迅速,经过多年的发展,我国精细化工率已逐步上升,但与发达国家相比,我国精细化工产品的整体技术水平及精细化工率仍然偏低,部分高性能、功能化和高附加值的精细化工品仍然存在进口依赖,国内精细化工行业具有较大的发展和提升空间。精细化工领域对贵金属催化剂需求广泛,随着我国精细化工率的提升,对贵金属催化剂的需求将进一步加大。
A、医药行业
化学原料药及医药中间体是精细化工中贵金属催化剂最大应用领域,其生产开发过程中诸多工艺都要使用贵金属催化剂。
贵金属催化剂在现代药品的生产合成应用广泛,消炎类药物(美罗培南、亚胺培南、莫西沙星等)、抗病毒类药物(奥司他韦、法匹拉韦、达芦那韦、泛昔洛韦)、心脑血管药物(依那普利等)、抗癌抗肿瘤药物(阿伐替尼、克里唑替尼等)、性激素药物(诺美孕酮、左炔诺孕酮等)、糖尿病药物(恩格列净、达格列净等)以及抗真菌药物、解热镇痛药物、呼吸系统药物、泌尿系统药物、皮肤类药物、止疼类药物、止血类药物、止吐类药物等药物合成过程中均需要大量使用贵金属催化剂。
此外,在新药研发过程中,贵金属催化剂在医药分子合成催化中具备明显优势,亦是目前新药研发过程中主要的催化材料。
鉴于贵金属催化剂在药物合成及新药研发的广泛应用,伴随医药行业整体规模的扩张,各类药品合成及新药研发对贵金属催化剂需求将进一步增加,将促进贵金属催化剂领域的进一步发展。
a、全球及中国医药市场整体发展情况
随着各国经济发展、人口老龄化现象加剧,全球药品用量持续增长,带动全球医药市场持续快速增长。根据 Frost&Sullivan、观研天下、中商产业研究院数据,全球医药市场规模整体呈现逐步增长态势,预计到 2025 年将达到 17,114亿美元,增长趋势相对稳定。近年来,全球医药市场对于免疫类药物、抗病毒药物的需求有所增加,根据 IQVIA 预测,未来几年,抗肿瘤及免疫类药物的研发,将成为全球医药市场发展的主要驱动力。
在健康中国建设的大背景下,国家医药体系建设更加完善,医保支出不断加大,人民健康观念也不断增强,中国医药市场进入高质量发展阶段。根据观华经产业研究院、观研天下、中商产业研究院数据,2017年至 2022 年中国医药市场整体复合年增长率为 5.48%,预计 2025 年,中国医药市场规模将达到22,873 亿元。
b、全球及中国原料药市场发展情况
原料药是通过化学合成、植物提取或者生物技术等方法所制备的药物活性成分。根据Precedence Research 数据,2022年全球原料药市场规模达到2,040亿美元。据 Precedence Research 预计,未来几年全球对原料药的需求将保持增长,到 2032 年全球原料药市场规模预计增长至 3,636 亿美元。人口增长及老龄化趋势、专利药到期是带动全球原料药市场规模扩张的主要因素。
20世纪 90年代以前,美国和欧洲地区是全球主要的化学原料药生产地,随着生产力的不断发展和国际分工的日益深化,欧美发达国家的制药公司专注于创新药的研发和市场开拓,使化学原料药中心逐步转移到包括中国、印度在内的亚洲国家。根据观研天下数据,全球原料药供给主要集中在中国、意大利、印度,中国已经成为全球主要的原料药生产基地。
作为全球主要的化学原料药生产地之一,2017年至 2020年受环保政策、产能过剩等各方面因素影响,我国原料药行业产量有所下滑。2021 年开始恢复了增长趋势。根据华经产业研究院、前瞻产业研究院数据,2022 年中国化学原料药行业营业收入总额达到5,319亿元。2022年中国化学药品原料药产量为362.6万吨,较 2021 年同比增长 17.50%。
c、医药中间体市场发展情况
医药中间体是化工原料至原料药或药品生产过程中的精细化工中间产品,为化学原料药的上游产业。我国医药中间体行业经过多年的发展后,我国医药生产需求已经基本可由我国医药中间体的生产满足,但仍有小部分合成技术复杂的高端中间体需要进口。我国目前人才、专利保护、基础设施和成本结构等各方面具有竞争优势,已成为全球医药中间体主要研发生产基地之一。
据中商产业研究院统计,2022 年国内医药中间体市场规模约为 2,278 亿元。随着医药需求的持续上升,医药中间体市场规模也将持续增加,根据前瞻产业研究院预测数据,预计到 2026 年中国医药中间体市场规模有望突破 2,900亿元。
B、液晶材料
液晶材料是目前贵金属催化剂重要应用场景之一,液晶材料中间体及液晶单体的制备过程的氢化与偶联单元,离不开贵金属催化剂的使用。液晶单体材料纯度、杂质的含量可直接影响到材料的性能,从而最终决定元器件的寿命和发光效率。其中,OLED 作为一种全新的平板显示品种,近年来发展迅猛,随着显示技术的发展与用户需求的提升,OLED 显示技术在可穿戴设备、曲面屏手机、VR设备等新兴电子消费品的商业化程度不断提高。目前 OLED所用材料生产过程中 C-C偶联、C-N偶联单元离不开贵金属催化剂的应用。
思瀚产业研究院、中商产业研究院数据显示,我国 OLED 市场规模从 2017年的 255 亿美元,增长至 2022 年的 393 亿美元,年均增长率 9.04%。从产能角度来看,伴随国内面板厂商的技术升级与崛起,不断有新的产线投入生产,中国 OLED 产能从 2017 年的 0.6 平方千米/年,增长至 2022 年的 21.8 平方千米/年,年均增长率超 100%。行业市场及产能规模不断扩张,将持续增大对贵金属催化剂的需求。
C、农药
我国作为一个农业大国,也是重要的农业生产国家。自 21 世纪以来,我国的农药工业蓬勃发展,逐步形成了包括科研开发、原药生产、制剂加工、原材料和中间体配套、毒性测定、残留分析、安全评价和推广应用在内的完善的农药工业体系。
农药作为确保粮食供应必不可少的重要生产资料,其原料和中间体生产中需要广泛使用贵金属催化剂,如康宽、茚虫威、伊维菌素、呋虫胺、啶酰菌胺等。目前农药催化剂年用量大约 50 吨左右,未来 5 年随着新农药的不断应用,农药领域贵金属催化剂年用量预计将达到 100 吨以上。
根据国家统计局数据,2017-2019 年间,我国农药行业正处于产业结构调整和转型加速时期,部分小规模落后产能被淘汰,化学农药原药的产量呈下降趋势。随着我国农业绿色化转型的不断深化,及高效低风险农药的推广使用,我国化学农药原药产量自 2020年起由降转增,2022年我国化学农药产量达 212.47万吨,较 2019 年增长了 21.76%,农业现代化建设已初见成效。
D、食品和饲料添加剂
我国作为食品和养殖业大国,对食品和饲料添加剂及需求旺盛。催化剂在众多食品和饲料添加剂(维生素、香料、兽药等)的合成过程中起着非常重要的作用。
我国食品添加剂行业起步较晚,但行业发展十分迅速,已成为食品工业中最活跃、发展最快的行业之一。自改革开放以来,伴随着中国经济发展水平和国民生活水平的快速提高,食品添加剂行业市场规模不断扩大。
中国食品添加剂和配料协会数据显示,2017-2022 年我国食品添加剂主要品种总产量从 1,125万吨增长到 1,530 万吨,年复合增长率 6.34%;在饲料添加剂领域,根据中国饲料工业协会的数据显示,我国饲料添加剂行业市场规模从 2017 年的 899.3 亿元增长至 2022 年的 1,267.7 亿元,年均复合增长率为 7.11%。其中,维生素作为重要的食品和饲料添加剂之一,对贵金属催化剂具有广泛需求,陕西瑞科在维生素领域亦积累了较多知名客户。未来随着食品和饲料添加剂产业的稳步发展,将进一步拓展贵金属催化剂行业市场规模。
E、特种化学品
特种化学品也称特殊化学品,是指化工产品生产过程中使用的功能性助剂,对材料或配方有独特特性或性能影响,包括粘合剂、特种聚合物、树脂、橡胶助剂等,其中硅橡胶抑制剂、粘合剂等多种特种化学品的生产均需要使用贵金属催化剂。此外,部分高端国防军工用品的生产过程也需要贵金属催化剂发挥催化效用。
硅橡胶因其具有良好的耐高低温、高透气性以及生理惰性等特点,在交通运输、航天工业、医用器械等领域应用广泛。贵金属催化剂通过搭配结构化控制剂,在硅橡胶生产过程中可极大提升硅橡胶相关产品的成型效率,使产品的定型设计更加可控,并抑制在 Si-Vi 和 Si-H 反应过程中发生的副反应,可综合提升硅橡胶产品的产量及品质。
前瞻产业研究院数据显示,2019-2021 年,我国硅橡胶行业供给水平持续增长,2021年硅橡胶产量达到 213.6万吨,实现 18.5%的年均复合增长率。硅橡胶行业的景气发展将带动贵金属催化剂行业发展。
②基础化工领域
作为化学工业的“芯片”,贵金属催化剂在石油化工、煤化工、天然气化工等基础化工领域均有着广泛应用,在全球最大的 50 种基础化学品生产中,约有 30 种涉及催化反应过程。在石油化工领域,石油炼化 80%以上的过程为催化反应过程,石油催化裂化、催化重整、加氢精制与加氢裂化等均需要贵金属催化剂参与,中石油、中石化是我国石油化工催化剂的主要供应商;
在煤化工领域,煤制乙二醇、煤化工合成方面,贵金属催化剂都是其必不可少的重要原料,下游企业对催化剂的依赖性较强。依托于在医药等领域沉淀的多元化技术经验,以凯立新材、陕西瑞科为代表的精细化工贵金属催化剂龙头厂商亦在逐步拓展、介入基础化工领域业务。
在电石法制备 PVC 领域,金基无汞贵金属催化剂对传统氯化汞催化剂展现出了良好的替代作用,预期为最有望替代传统汞催化剂的无汞催化剂产品。根据百川盈孚数据,2018-2022 年我国 PVC 年产量平均约 1,982.31 万吨,其中约80%采用电石法生产,预计金基无汞催化剂年需求量约1万吨。
我国是《水俣公约》的缔约国,公约要求:“自 2017 年 8 月 16 日起,禁止新建的乙醛、氯乙烯单体、聚氨酯的生产工艺使用汞、汞化合物作为催化剂或使用含汞催化剂。2020 年氯乙烯单体生产工艺单位产品用汞量较 2010 年减少 50%。”随着《水俣公约》的进一步落实,贵金属催化剂对汞催化剂替代趋势明显,将为贵金属催化剂打开广阔的市场空间。
③环保领域
贵金属催化剂是环保领域重要的催化材料,主要应用于汽车尾气净化处理、工厂废气处理、水处理等。我国环保产业在国家政府的鼓励扶持下已进入快速发展阶段,成为了支撑产业经济效益增长的重要力量,产业规模不断扩大。据中国环境保护产业协会统计,2022年全国环保产业营业收入约 2.22 万亿元,同比增长 1.9%。随着我国生态环境建设需求及力度逐年提升,不断发展的环保产业将为绿色、环保的贵金属催化剂提供广阔的市场空间。
我国作为汽车消费大国,汽车尾气污染已成为我国空气污染的重要来源。当前,汽车尾气催化剂常采用的活性组分为贵金属钯、铂、铑三元催化,用以催化氧化还原反应,将尾气中的一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物转化为无害的二氧化碳、水和氮气,减少环境污染。自 2020 年开始,轻型汽车、重型柴油车将逐步实施国六排放标准。国六尾气排放标准大幅提高,将对尾气净化系统产生大量的需求,推动贵金属催化剂市场需求的增长。
④新能源领域
燃料电池是一种不经过燃烧过程直接以电化学反应方式将燃料(如氢气等)和氧化剂中的化学能直接转化为电能的高效发电装置。燃料电池可以持续发电,且生成物主要是水,基本上不排放有害气体。催化剂作为燃料电池关键材料之一,对燃料电池性能有着至关重要的影响。铂炭催化剂是目前燃料电池应用的主流催化剂产品。根据 Fortune Business Insights 预测,2029 年氢燃料电池催化剂市场规模将达到 364.1 亿美元,2021年至 2029 年年复合增长率约为 29.7%。
思瀚发布《2023-2028年中国贵金属催化剂行业竞争格局与投资战略分析报告》