催化劑一般是指一種在不改變反應(yīng)總標(biāo)準(zhǔn)吉布斯自由能變化的情況下提高反應(yīng)速率的物質(zhì)。 ] 也可以表述為在化學(xué)反應(yīng)里能提高化學(xué)反應(yīng)速率而不改變化學(xué)平衡，且本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)前后都沒有發(fā)生改變的物質(zhì)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，約有90%以上的工業(yè)過程中使用催化劑，如化工、石化、生化、環(huán)保等。

催化劑種類繁多，按狀態(tài)可分為液體催化劑和固體催化劑;按反應(yīng)體系的相態(tài)分為均相催化劑和多相催化劑，均相催化劑有酸、堿、可溶性過渡金屬化合物和過氧化物催化劑。催化劑在現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)中占有極其重要的地位，例如，合成氨生產(chǎn)采用鐵催化劑，硫酸生產(chǎn)采用釩催化劑，乙烯的聚合以及用丁二烯制橡膠等三大合成材料的生產(chǎn)中，都采用不同的催化劑。

【資料圖】

催化劑行業(yè)市場(chǎng)化進(jìn)程

日前，由上海石油化工研究院自主開發(fā)的DBI-1超高選擇性烯烴雙鍵異構(gòu)化催化劑在國家能源集團(tuán)寧夏煤業(yè)2萬噸/年聚合級(jí)1-丁烯生產(chǎn)裝置實(shí)現(xiàn)首次工業(yè)應(yīng)用。截至目前，該催化劑已穩(wěn)定運(yùn)行兩個(gè)周期，各項(xiàng)性能指標(biāo)優(yōu)異，獲得企業(yè)高度認(rèn)可。

隨著我國煉化企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)步伐加快，高端化、精細(xì)化的碳四增值利用技術(shù)越來越受重視，相關(guān)技術(shù)市場(chǎng)及催化劑應(yīng)用也隨之呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。雙鍵異構(gòu)化催化劑具有目標(biāo)產(chǎn)物選擇性超高、產(chǎn)物分離簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，但容易失活、穩(wěn)定性差的問題限制了其在工業(yè)上的廣泛應(yīng)用。此前，僅一家國外公司實(shí)現(xiàn)了該類催化劑的工業(yè)應(yīng)用。此次DBI-1超高選擇性烯烴雙鍵異構(gòu)化催化劑的應(yīng)用打破了國外催化劑在丁烯雙鍵異構(gòu)領(lǐng)域的壟斷，實(shí)現(xiàn)了超高選擇性雙鍵異構(gòu)化催化劑的國產(chǎn)化。

煤制天然氣項(xiàng)目可利用劣質(zhì)煤生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)清潔資源，是天然氣資源的有效補(bǔ)充，對(duì)保障國家能源安全具有重要意義。催化劑是煤制氣的最核心部件和重要載體，對(duì)提高化學(xué)反應(yīng)速率至關(guān)重要。目前商業(yè)化運(yùn)轉(zhuǎn)的煤制天然氣項(xiàng)目均采用國外工藝包設(shè)計(jì)，催化劑采用進(jìn)口產(chǎn)品，針對(duì)煤制天然氣工藝對(duì)催化劑提出的高要求，西南院成功實(shí)現(xiàn)煤制天然氣兩個(gè)關(guān)鍵催化劑CNGC-2與CNJ-8同時(shí)整爐國產(chǎn)替代，且具有熱穩(wěn)定性好、副反應(yīng)低、使用壽命長(zhǎng)、抗積碳能力強(qiáng)、起活溫度低等特性，可大大降低開車時(shí)間，節(jié)省生產(chǎn)成本。

就脫硝催化劑而言，目前有貴金屬、分子篩和金屬氧化物等三大類，但貴金屬催化劑動(dòng)輒每立方米近百萬元，分子篩脫硝催化劑又易發(fā)生灰堵，而金屬氧化物成本低、熱穩(wěn)定性高、抗中毒能力強(qiáng)，可以逐步取代貴金屬成為有發(fā)展前景的煙氣脫硝催化材料。

2016年，稀土基脫硝催化劑被工業(yè)和信息化部、科學(xué)技術(shù)部和環(huán)境保護(hù)部三部委聯(lián)合指定為釩基脫硝催化劑的替代品，脫硝工程已在中國華能集團(tuán)有限公司、中國大唐集團(tuán)有限公司、中國神華集團(tuán)有限責(zé)任公司等全國280多家火電、建材、化工行業(yè)應(yīng)用，近五年新增經(jīng)濟(jì)效益24.5億元。

催化劑行業(yè)前景展望

2020 年全球催化劑市場(chǎng)規(guī)模為 355 億美元，預(yù)計(jì) 2030 年將達(dá)到 575 億美元，年均復(fù)合增長(zhǎng)率 4.9%。環(huán)保領(lǐng)域催化劑在 2020-2030 年間 CAGR將達(dá) 5.9%。其中移動(dòng)源催化劑市場(chǎng)占比約 35.27%，固定源催化劑市場(chǎng)占比約3.52%。

國六標(biāo)準(zhǔn)全面實(shí)施加速汽車更新迭代，國內(nèi)尾氣催化劑市場(chǎng)需求廣闊。目前全球共形成了歐盟、美國、日本三大汽車排放標(biāo)準(zhǔn)體系，我國汽車排放標(biāo)準(zhǔn)主要延續(xù)了歐盟排放標(biāo)準(zhǔn)框架。國六標(biāo)準(zhǔn)相當(dāng)于國五向國六的過度標(biāo)準(zhǔn)，而國六標(biāo)準(zhǔn)是真正意義上的國六標(biāo)準(zhǔn)，2019年7月1日起，我國重型天然汽車已率先在全國范圍內(nèi)實(shí)施國六a排放標(biāo)準(zhǔn)，并于2021年1月1日起施行國六b排放標(biāo)準(zhǔn)，所有重型汽車將于2023年1月1日前達(dá)到國六b標(biāo)準(zhǔn)，所有輕型汽車將在2023年7月1日前達(dá)到國六b標(biāo)準(zhǔn)。

催化劑行業(yè)受到國家各級(jí)政府的高度重視和國家產(chǎn)業(yè)政策的重點(diǎn)扶持。國際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局的快速變化，以及居民日益提升的對(duì)生態(tài)環(huán)境和健康的認(rèn)知程度，對(duì)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展、節(jié)能減排、去低端產(chǎn)能及產(chǎn)業(yè)升級(jí)等方面提出了更高的要求。國家陸續(xù)出臺(tái)了多項(xiàng)政策，提升催化劑行業(yè)的戰(zhàn)略地位，鼓勵(lì)催化劑行業(yè)的發(fā)展與創(chuàng)新。《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄(2019年表)》《新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展指南》《“十三五”國家基礎(chǔ)研究專項(xiàng)規(guī)劃》等產(chǎn)業(yè)政策為催化劑行業(yè)的發(fā)展提供了明確、廣闊的市場(chǎng)前景。

巴斯夫、莊信萬豐、優(yōu)美科等外資環(huán)保催化劑巨頭占據(jù)了以機(jī)動(dòng)車尾氣處理為主要應(yīng)用領(lǐng)域之一的環(huán)保催化劑的全球大多數(shù)市場(chǎng)份額，并實(shí)施嚴(yán)格的技術(shù)封鎖，汽車尾氣處理催化材料已被我國列為重點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域急需的關(guān)鍵戰(zhàn)略新材料。

在政策驅(qū)動(dòng)下，國內(nèi)企業(yè)逐步突破外資環(huán)保催化劑巨頭的技術(shù)壟斷，掌握例如大尺寸蜂窩陶瓷載體制造技術(shù)、高性能稀土儲(chǔ)氧材料技術(shù)、耐高溫高比表面材料技術(shù)、貴金屬高分散高穩(wěn)定技術(shù)、先進(jìn)涂覆技術(shù)等多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，突破行業(yè)技術(shù)壁壘，并已有少部分企業(yè)技術(shù)已達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先、國際先進(jìn)的水平。隨著尾氣催化劑材料產(chǎn)業(yè)鏈上多個(gè)企業(yè)的技術(shù)突破和市場(chǎng)份額的提升，國內(nèi)企業(yè)正在加速尾氣催化材料國產(chǎn)替代進(jìn)程，改變了關(guān)鍵核心部件依賴國外壟斷廠商的被動(dòng)局面，實(shí)現(xiàn)了關(guān)鍵核心技術(shù)的自主可控。

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