贵金属催化剂各领域应用情况如何？

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。

1.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。

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%。

2.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。

3.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%。

4.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。