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2019年中國陶瓷蜂窩行業產能分布及市場空間預測:國六階段蜂窩陶瓷用量有望翻倍[圖]

2020年03月27日 13:19:03字號:T|T

    汽車尾氣催化劑載體是影響催化劑效能的重要因素之一,它的主要作用是提供有效的比表面積及適宜的孔隙結構,并使催化劑獲得足夠的機械強度及熱穩定性,起著活性中心和節省活性組分用量的作用。國內外車用載體骨架的材料主要有陶瓷和金屬兩種。在結構形式上分為顆粒型載體、蜂窩狀載體和SiC泡沫陶瓷載體,其中蜂窩狀載體是目前的主流。

不同類型的催化劑載體的對比

載體類型
優點
缺點
顆粒型載體
比表面積大,機械強度高,制造簡單,價格低廉,裝填容易與活性組分的親和力好
發動機排氣阻力和背壓大,油耗上升,功率下降,易粉化
陶瓷蜂窩狀載體
氣體阻力小,機械強度高,熱穩定性好,催化活性涂層薄且比表面積大
催化轉化器工作失效,催化劑起燃慢
金屬蜂窩狀載體
金屬載體幾何比表面積、開孔率均比陶瓷載體高,有利于催化劑活性物質的吸附,并減少排氣阻力抗高溫氧化性不佳,成型工藝過于復雜,載體與催化劑的活性表面層結合牢固性較差,成本居高來源:汽車尾氣凈化催化劑及載體的研究進展,國金證券
抗高溫氧化性不佳,成型工藝過于復雜,載體與催化劑的活性表面層結合牢固性較差,成本居高

數據來源:公開資料整理

国产三级农村妇女在线    目前汽車用載體以蜂窩陶瓷為主且短期內仍將是主流;早期的車用催化劑載體氧化鋁顆粒,雖然具備比表面積大、機械強度高,價格低廉的優勢,但其排氣阻力和背壓大,使油耗上升、功率下降;同時高溫下易粉化,造成二次污染和載體壽命縮短;因此,在顆粒型載體問世不久便出現了整體型蜂窩陶瓷載體對其形成替代。目前蜂窩陶瓷載體已成為車用催化劑載體的主流。而其它類型的載體(金屬載體、新興的玻璃纖維載體),由于工藝、材料和成本等方面的原因,短期內難以大范圍應用,因而未來長時間內蜂窩陶瓷載體仍將是主流。

国产三级农村妇女在线    蜂窩陶瓷分為直通式載體和壁流式載體,其中直通式載體包括SCR、DOC、ASC、TWC載體等,壁流式載體包括DPF和GPF。

蜂窩陶瓷種類

載體結構
載體種類
機構差異
材料差異
直通式載體
SCR載體、DOC載體、ASC載體和TWC載體等
氣流可從載體每一個孔道不受阻攔地直接通過,壁較薄,孔密度較高
孔隙率較低
壁流式載體
DPF過濾器、GPF過濾器
在直通式結構的基礎上,交替封堵孔道,孔道側壁上均勻分布眾多微孔,形成一種捕捉、攔截、過濾碳煙顆粒物作用的結構,壁較厚,孔密度較低
結構多孔,孔隙率較高

數據來源:公開資料整理

    蜂窩陶瓷行業屬于寡頭壟斷行業,其中康寧和NGK市場份額高達90%。近年來國內以奧福環保、王子制陶等為代表的企業也開始崛起,競爭力不斷增強。伴隨著國六的實施以及材料國產化要求的提升,國內企業有望在蜂窩陶瓷市場搶占更多份額。

康寧和NGK占據蜂窩陶瓷市場90%的份額

數據來源:公開資料整理

國內蜂窩陶瓷載體產能情況

項目
生產基地
投資額
生產產品
康寧
上海
9200萬美元
汽油車小尺寸載體
合肥
5億美元
汽油車GPF
NGK
蘇州
6.87億美元
柴油車DPF、汽油車GPF
奧福環保
德州
2.76億人民幣
400萬升DPF
重慶
2.51億人民幣
200萬升DOC、160萬升TWC、200萬升GPF
宜興化機
宜興
-
年生產能力達到800萬升
王子制陶
宜興
-
年生產能力達到1400萬升
東營
2.8億人民幣
年生產能力達到4000萬升
安徽中都
蚌埠
2000萬人民幣
300萬升DPF
貴州華耀
臺江
5510萬人民幣
200萬升GPF

国产三级农村妇女在线數據來源:公開資料整理

国产三级农村妇女在线    越來越嚴格的排放標準對蜂窩陶瓷載體行業產生三大影響:(1)隨著排放法規升級,產品的升級和技術迭代越來越快,對載體的技術要求不斷越高。(2)國六要求柴油車加裝DOC、DPF、ASC等載體,汽油車需加裝GPF載體,將帶來載體需求的提升。(3)標準趨嚴持續拉動SCR等新興載體的需求。

国产三级农村妇女在线    汽車尾氣處理亦是由多環節組成,各環節相互輔助也相互制約。對于蜂窩陶瓷用量的增長來說,一方面與尾氣標準的升級及推進進度有關,另一方面也與汽車需求的增長有關。目前汽車尾氣處理產業鏈主要涉及四個環節的企業,分別是催化劑配套材料廠商、催化劑廠商、發動機廠商以及整車廠商。汽車行業穩步發展,其中中國汽車產量從2010年的1865萬輛增長至2018年的2796萬輛,年復合增速4.6%;全球汽車產量從2010年的7770萬輛增長至2018年的9563萬輛,年復合增速2.3%。汽車行業的穩步增長也給蜂窩陶瓷需求的增長帶來了強支撐。

中國汽車產量(萬輛)及增速

數據來源:公開資料整理

全球汽車產量(萬輛)及增速

国产三级农村妇女在线數據來源:公開資料整理

    重型商用柴油車載體價格=27升*33元/升+15升*82元/升=2058元/輛,按重型商用貨車年產量120萬輛算,市場空間大概25億元;輕型商用柴油車價格=8.1升*23元/升+4.5升*82元/升=555元/輛,按輕型商用貨車年產量260萬輛算,市場空間大概15億元;汽油車乘用車價格=2.16升*70元/升+2.16升*82元/升=328元/輛,按汽油乘用車年產量2200萬輛算,市場空間大概72億元。

商用車中柴油車占比最高

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重型商用貨車產量(萬輛)

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国产三级农村妇女在线    國六標準的執行推動了機后尾氣處理產業鏈的變革。國六標準的逐步實施給整個汽車機后尾氣處理產業鏈提出了更高的要求,同時也大幅提升了相關配套尾氣催化材料的用量,其中就包括蜂窩陶瓷。各個階段不同類型的的汽車尾氣催化處理技術路線有所不同。

不同類型車輛國標準備執行時間

排放標準階段
車輛類型
實施時間
國六a
輕型汽車
所有車輛
2020年7月1日
重型汽車
燃氣汽車
2019年7月1日
城市車輛
2020年7月1日
所有車輛
2021年7月1日
國六b
輕型汽車
所有車輛
2023年7月1日
重型汽車
燃氣汽車
2021年7月1日
所有車輛
2023年7月1日

數據來源:公開資料整理

    智研咨詢發布的《2020-2026年中國蜂窩陶瓷行業市場供需規模及投資價值咨詢報告》數據顯示:國六階段,蜂窩陶瓷用量有望翻倍。國五標準下,汽油車單車使用載體量約為1.5L,柴油車約為15L,以2019年汽油車2121萬臺產量、柴油車295萬臺產量測算,2019年汽車尾氣催化器載體需求量約為7606萬升;而到國六標準下,汽油車需加裝GPF,體積增加約一倍,對催化劑載體需求提升至3升/臺,柴油車加裝DOC、DPF、ASC,對催化劑載體需求提升至25升/臺,若以2312萬臺汽油車(2015-2019年平均產量)和289萬臺柴油車(2015-2019年平均產量)測算,我國汽車工業對尾氣催化劑載體的需求量將達到14161萬升。

國六蜂窩陶瓷使用量將翻倍增長

類別
平均排量(L
單車使用體積(L
柴油車
-
SCR載體
DOC載體
DPF載體
重型商用車
10
20
7
15
輕型商用車
3
6
2.1
4.5
乘用車
1.8
-
1.26
2.7
汽油車
-
TWC載體
GPF載體
乘用車
1.8
2.16
2.16

數據來源:公開資料整理

蜂窩陶瓷市場空間測算

項目
2017
2018
2019
2020E
2021E
2022E
汽油車產量/萬輛
2487
2327
2121
2312
2312
2312
催化劑載體單耗/L
1.5
1.5
1.5
3
3
3
催化載體需求量/萬L
3730.5
3490.5
3181.5
6936
6936
6936
柴油車產量/萬輛
322
301
295
289
289
289
催化劑載體單耗/L
15
15
15
25
25
25
催化載體需求量/萬L
4830
4515
4425
7225
7225
7225
汽車總需求量/萬L
8560.5
8005.5
7606.5
14161
14161
14161
汽車總市場空間/億元
43
40
38
71
71
71

數據來源:公開資料整理

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