1、催化剂行业基本情况
催化剂是指在化学反应中,能够改变化学反应的速率,却不改变化学平衡,且其本身的质量、组成和化学性质在参与化学反应前后保持不变的物质。催化剂降低了化学反应的壁垒,由此提高了反应效率,成为化学工业大规模工业化反应中决定成本的关键因素。
因此,化工行业创新的核心工作之一就是催化领域的创新,一种新型催化工艺或是催化剂的诞生,往往会引起革命性的工艺变革,产生巨大的社会和经济效益。
催化技术在全球各行各业广泛使用,包括石油化工产品制造领域、环境保护及治理、生命健康和清洁能源的开发与利用等诸多领域,市场规模较大。根据 GrandViewResearch 公司的研究预测,2023 年全球催化剂市场规模为 310.9 亿美元,预计 2024 年至 2030 年复合年增长率(CAGR)为4.6%。亚太地区在 2023 年占据市场的主导地位,份额为整体市场的 34.8%。这一增长归因于中国已成为化工、聚合物及汽车行业的重要生产区域。
由于国内需求不断增长,且制造成本低于美国和其他欧盟国家,中国拥有大量的化学和聚合物生产公司,逐渐成为全球化学和石化产品的主要制造中心。
2、贵金属催化剂行业发展概况
贵金属催化剂是指以贵金属为主要活性组分的固体催化剂,活性组分承担催化反应中主要的催化功能。贵金属活性组分主要包括铂、钯、铑、钌、铱等贵金属(铂族金属),贵金属颗粒表面易吸附反应物,且强度适中,利于形成中间“活性化合物”,具有较高的催化活性,是重要的催化剂材料。
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。
贵金属催化剂应用历史悠久,贵金属催化剂的工业应用最早可以追溯到 19 世纪 70 年代,英国以铂为催化剂制造生产硫酸。20 世纪以来,贵金属催化剂逐步拓展到硝酸生产、环氧乙烷生产、乙醛生产、醋酸生产、汽车尾气净化、医药中间体生产等领域,市场规模不断扩大,新的品种、新的制备方法、新的应用领域不断出现,催化剂的革新成为化学工业进步与发展的推动力,推动医药、液晶材料、农药、石油化工等领域的迅速发展。
欧美等发达国家在贵金属催化剂研发及应用方面已有上百年的历史,国外化工巨头如庄信万丰、巴斯夫、优美科、贺利氏等具有较强的技术实力和产品竞争力,在全球催化剂市场中占据重要地位,尤其在高端贵金属催化剂方面很长一段时间处于垄断地位。
与国外化工巨头相比,国内贵金属催化剂生产企业起步较晚,技术实力与生产规模等均存在一定的差距,在部分高端生物医药、新材料等中高端应用领域,国外厂商的催化剂产品占据主导地位。随着下游精细化工、基础化工、新能源、环保等领域的需求增加和生产技术的进步,我国贵金属催化剂行业近些年快速发展,企业整体实力不断增强,产品产能及产量也得到显著提升,部分产品可对标国外同类产品。
贵金属催化剂的上游主要是贵金属材料,从地区来看,铂族金属主要集中分布在南非、俄罗斯、北美和津巴布韦等地区,我国铂族金属储量匮乏,品位较低,因此国内贵金属产业多以加工和回收业务为主。在已探明的各种矿床中,南非矿床中铂占 60%、钯占 30%,而俄罗斯的矿床中恰好相反,钯占比约 60%,铂占比约 30%,所有矿床中铑、铱、锇、钌合计约为铂、钯的十分之一,矿石品位也比铂、钯低一个数量级。
由于铂族金属资源短缺且价值较高,欧美日等发达国家很早就注意对废旧贵金属的回收利用,均把贵金属二次资源回收作为一个重要的产业关键环节加以布局和扶持,在贵金属循环利用方面具有较为系统的管理和运作机制,而我国铂族金属回收产业链尚不成熟。
贵金属催化剂的下游应用领域众多,包括石油化工、煤化工、医药、农药、食品、染料、颜料、化工新材料、环保、新能源、电子等各领域,市场规模较大。根据 Arizton 统计,2022 年中国贵金属催化剂市场规模为 45.7 亿美元。
中国作为医药产品主要出口国之一,受益于全球医药需求提高,医药领域贵金属催化剂需求量有望高速增长;同时中国汽车保有量位居世界前列,Arizton统计 2021 年中国汽车产量达 2608.2 万辆,双碳政策下汽车尾气装置需求高企,带动尾气处理催化剂需求提升。Arizton 预计 2027 年中国贵金属催化剂市场规模将达到 63.9 亿美元,CAGR 为6.93%。
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