一、蜂窝陶瓷行业概述
蜂窝陶瓷具有孔密度大、比表面积大;热膨胀系数低、热稳定性好;机械性能优异;抗腐蚀性好等优势,是最为常见的尾气处理催化器用催化剂载体,载体占催化器总成本的比例约为10%。在载体表面涂覆多孔性物质涂层、助剂以及贵金属活性组分,涂覆完成的催化剂由封装厂进行封装,供主机厂、整车厂使用。
不同尾气处理处理催化剂载体性能对比
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催化材料的下游直接使用方为催化剂涂覆厂商,目前汽车尾气催化器涂覆盖和封装领域形成了较为成熟的寡头垄断格局,巴斯夫(BASF)、庄信万丰(Johnson Matthey)、优美科(Umicore)占据了全球超过70%的市场份额。国内厂商有威孚环保、中自环保、重汽橡塑等厂家。
涂覆、封装完成的催化器终端客户为主机厂商或整车厂商,在产业供应链中,针对核心的蜂窝陶瓷等催化材料,主机厂商或整车厂商一般会指定到专门的材料供应商。
尾气处理催化剂产业链示意图
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相关报告:华经产业研究院发布的《2020-2025年中国陶瓷行业市场前景预测及投资战略研究报告》
二、蜂窝陶瓷行业现状
近年来我国汽车工业不断发展,汽车保有量日益增加,汽车排放物对环境的污染也日趋严重。2013年1月中国中东部大部分地区出现持续低能见度的雾霾天气,而PM2.5浓度是雾霾产生的重要因素。
为了控制汽车工业对环境的破坏,我国汽车污染物排放标准不断提高,2019年7月,全国各大基本开始实施国六标准。与国五标准相比,国六标准将多项排放物指标缩紧,这对汽车尾气处理催化器性能提出了更严苛的要求。
国内各地国六实施时间
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我国轻型车尾气排放标准及限值(mg/km)
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根据2018年我国汽油车产量以及国六标准的尾气催化器价格估计,若2018年生产的2326万辆汽油车全部采用国六标准的蜂窝陶瓷,我国蜂窝陶瓷的市场规模将增至51亿元左右,是国五标准的6.4倍。
2018年汽车蜂窝陶瓷市场规模估算
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三、蜂窝陶瓷行业竞争格局
1972年美国尾气净化条例开始实施,美国康宁公司率先通过挤压成型技术制备出高性能堇青石蜂窝陶瓷,NGK在取得康宁的授权之后也开始生产蜂窝陶瓷。目前康宁和NGK占到全球蜂窝陶瓷近90%市场份额,形成了寡头垄断格局。
国内蜂窝陶瓷行业起步较晚,落后国外近30年时间。国产厂商一方面在优质原料、专利等方面受到制约,车用蜂窝陶瓷原抖主要为高岭土,长期由外资垄断优质原料;另一方面因起步较晩,工艺差距明显,高密度精密模具开发仍为掣肘。目前国内的蜂窝陶瓷生产企业有国瓷材料、奥福环保、宜兴非金属和凯龙蓝烽等企业。
2018年全球蜂窝陶瓷行业市场竞争格局
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蜂窝陶瓷行业主要竞争企业简介
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四、蜂窝陶瓷行业发展趋势
1、龙头企业占据先发红利,国产逐渐替代
康宁、NGK等龙头企业先发优势明显,享受了汽车产业高速发展的先发红利,17年以来欧洲、亚洲尤其是中国的市场需求增长业已给龙头企业带来明显的利润增厚,18年康宁、NGK业绩均有大幅增长。预计国六推进初期大部分增量市场份额仍将为龙头企业占据,但随着国内企业与龙头企业技术差异不断缩小,以及渗透率的快速提升,预计国内企业在中低端产品领域仍有较大发展空间。
2、蜂窝陶瓷材料换代
与堇青石蜂窝陶瓷相比,碳化硅蜂窝陶瓷具有更优异的耐腐蚀、耐热冲击性能和导热性能。其导热系数和使用温度远高于堇青石蜂窝陶瓷,机械强度也有较大幅度的提升,从而使其可承受更加恶劣的工作环境。在相同条件下,因碳化硅蜂窝陶瓷高的热扩散能力和高的孔隙率,使其内部分布着更为均匀的温度场,从而导致碳化硅蜂窝陶瓷内部的最大温度远低于堇青石,这不仅能够确保碳化硅蜂窝陶瓷在使用时的安全性与稳定性,也会大幅度的延长碳化硅蜂窝陶瓷的使用寿命。
目前,被日本和欧洲市场中众多的汽车厂商所使用的,由日本NGK和Ibiden公司开发的碳化硅蜂窝陶瓷载体己在柴油尾气的催化净化方面取得了良好的实用效果。碳化硅蜂窝陶瓷凭借其优良的导热性能和耐高温、耐腐蚀性能受到研究者的广泛青睐,且市场前景日益广阔,其止逐渐代替堇青石蜂窝陶瓷,成为新一代的首选的柴油尾气净化用蜂窝陶瓷载体材料。