化工深度：催化剂：化工之魂助力产业绿色高效发展

化工深度：催化剂：化工之魂助力产业绿色高效发展本站　　催化剂被誉为化工“芯片”，能够提高化学反应效率，促成规模化生产

　　催化剂被誉为化工“芯片”，能够提高化学反应效率，促成规模化生产。化学合成、石化炼油、环境处理为其三大主要应用场景。2021年全球催化剂市场规模为373亿美元，近三年增速约5%，稳定发展。目前国内催化剂行业长期处于贸易逆差状态，未来国产替代趋势较强。

　　分子筛催化剂作为绿色催化剂的代表，在尾气处理（移动源脱硝）和石化化工领域具有广阔的应用空间。1）传统能化应用方面，分子筛催化剂将继续受益于我国炼能扩张以及环保低碳要求的控制，市场需求稳固；在炼油、环氧丙烷（HPPO）、己内酰胺等领域快速渗透，国产化替代加速。2）移动源脱硝方面，SCR法是目前最有效的脱硝技术，以沸石分子筛为载体的催化剂是SCR催化剂的主要发展方向。国六标准下对于柴油机NOx和颗粒物方面的排放标准非常严格，原先采用钒基SCR分子筛催化剂无法满足要求，需要使用沸石型分子筛作为SCR的催化剂，并且装置CSF(DPF)强化颗粒物的捕集。国六标准下，分子筛催化剂有望迎来万吨市场增量。

　　催化剂可促进聚合物链增长，是所有聚烯烃制造工艺的核心。工业用催化剂主要为齐格勒-纳塔催化剂, 茂金属催化剂是重要的补充。我国作为聚烯烃消费大国，近年聚乙烯、聚丙烯产能快速增长，聚烯烃催化剂需求同时大增，预计到2026年有70%的增长空间。全球聚烯烃催化剂CR5中仅中石化占据9%市场份额，国产提升空间大。我国高端聚烯烃产品对外依存度较高，茂金属催化剂制备技术、原料壁垒高，是关键突破环节。看好从原料端、催化剂自主国产化进入并打通产品产业链的相关企业，例如对外依存率100%的POE和COP/CPP材料，均有国内企业积极研发国产化催化技术，以期实现国产0-1的突破。

　　贵金属催化剂的催化活性组分主要以铂（Pt）、钯（Pd）等为主，下游应用主要在汽车尾气和化工领域。除了前述下游需求相关看点，其主要材料铂族金属的稀缺性也值得重视。2021年全球铂族金属储量约7.0万吨，我国仅401吨，以铂金为例，进口依赖度达80%。同时，由于贵金属的稀缺，高成本或将影响其在催化剂应用的部分空间，而氢能的放量有望带来新的增长亮点。贵金属催化剂仍是PEM电解水制法主要依赖材料，铂基催化剂是燃料电池堆催化剂的最优选择。我国燃料电池车目前每车铂金使用量30-80克，后续有望降低至10-15克铂金，仍较传统柴油车、汽油车单车用量（约2-10克/辆）大幅提升。随着氢能应用领域拓宽丰富，预计至2025年可带来贵金属催化剂累计增量达358亿元。

　　双碳背景+化工业高质量发展需求下，我们认为催化剂行业发展也有望向环境保护及高端新材料方向突破，全力迈向国产化。看好：1）国六标准全面落地，分子筛催化剂市场空间较大，代表企业中触媒、万润股份002643）等；2）聚烯烃产能扩产加速，高端聚烯烃亟待突破，相关催化剂技术储备企业有望拓展产品布局，代表企业鼎际得603255）、阿科力603722）；3）贵金属催化剂以稀为贵，氢能应用场景有望提供新增量，代表企业贵研铂业600459）、凯大催化、凯立新材。

　　“催化”这个名字是由Berzelius在1836年创造的。他的结论是，除了“亲和力”之外，还有一种新的力量在起作用，即“催化力”。反应通过催化接触发生。“催化”一词源于希腊语：它具有“向下”和“放松”的含义。工业催化是一种古老的做法，催化剂曾一直用于葡萄酒和啤酒的生产。最早的工业催化过程包括一些无机氧化过程，即迪肯过程（将HCl氧化成Cl2）和硫酸的生产。这些过程是在建立化学反应性的科学基础之前开发的。只有在vant Hoff提出化学平衡理论之后，催化剂开发的框架才变得可用。这对二十世纪初合成氨工艺的发展产生了重大影响，从而人们可以系统地、科学地寻找好的催化剂。此后催化剂渗入石油炼制工业、催化聚合物合成工业、精细化工工业等，每一次的催化剂的更新换代都会引发化学工业的巨大变革。

　　根据国际纯粹化学与应用化合会(IUPAC)的定义：催化剂指一种在不改变反应总标准吉布斯自由能变化的情况下提高反应速率的物质。这种作用称为催化作用，涉及催化剂的反应称为催化反应。催化剂提供了反应物分子较低反应壁垒的反应路径，使得反应速率大大加快。催化反应一般是多步反应，从反应物到产物需要经过多种中间产物，催化剂参与中间产物的形成，但最终不进入最终产物，而形成中间产物过程能垒较低，由此大大提高了反应效率，从而成为化学工业大规模工业化反应中决定成本的关键因素。反应效率越高，产物的理论成本越低，越有利于大规模生产。

　　2）承载活性组分的载体，常用的催化剂载体有活性碳、硅藻土、活性氧化铝、硅胶和分子筛。载体虽不具有催化活性，但它可能与催化剂发生化学作用，载体也改变了催化剂的表面性能，因而选用合适的载体，也可以提高催化剂的活性、选择性和寿命。

　　3）提高催化性能的助催化剂。其本身不具有催化活性，但加入后（加入量一般低于催化剂量的10％）可显著提高催化剂的活性、选择性和稳定性。一种工业催化剂往往要加入几种助催化剂，才能使催化剂的活性、选择性和寿命都达到预定要求。

　　——按照反应类型，又分为聚合、缩聚、酯化、缩醛化、加氢、脱氢、氧化、还原、烷基化、异构化等催化剂。

　　——按原料，大致分为化学化合物（硫酸、氢氟酸和碳酸钙等）、金属（贵金属如铂、钯、钌、铑、金和铜、非贵金属如钨和钼、镍和钴等其他金属）和沸石等。

　　——按反应体系的相态，分为均相催化剂和多相催化剂，均相催化剂有酸、碱、可溶性过渡金属化合物和过氧化物催化剂；多相催化剂有固体酸催化剂、有机碱催化剂、金属催化剂、金属氧化物催化剂、络合物催化剂、稀土催化剂、分子筛催化剂、生物催化剂、纳米催化剂等。在化学工业中，绝大多数催化过程都涉及多相催化剂，因为它们的优点是通过物理固液分离技术易于从反应混合物中去除。

　　——以功能划分，兼顾市场类型和应用产业，分成主要5类：石油炼制、无机化工、有机化工、环境保护和其他。

　　催化剂占下游企业生产成本低，性能提升是关键催化剂本身的价格竞争并不是突破的重要因素。典型煤制烯烃项目或外购甲醇制烯烃项目中，催化剂和化学品消耗占生产成本的比重仅为 4%~8%，催化剂本身的价格对企业生产成本影响较小，而下游生产企业更加注重催化剂性能。

　　据Allied market research研究报告，2021年全球催化剂市场规模为373亿美元，近三年增速约5%。非均相催化剂细分市场主导了全球催化剂市场，占2021年市场份额的73%左右。根据原材料的不同，化合物（碳酸钙、硫酸和氢氟酸等）引领全球催化剂市场，2021年的收入份额为38.4%。

　　亚太地区约占市场收入份额的34.7%，在2021年主导了全球催化剂市场。亚太地区催化剂市场主要由化学、石化和汽车行业推动。中国拥有大量的聚合物和化学品生产公司，这为亚太催化剂市场的增长做出了指数级贡献。受到不断增长的国内需求和低成本的青睐，中国已成为石化和化工产品的制造目的地。政府对外国直接投资和工业化的有利政策极大地促进了亚太催化剂市场的增长。

　　美洲是2021年的第二大市场，占比共30.8%。其中北美不断变化的汽车环保要求需要环境催化剂，这极大地推动了北美催化剂市场的增长。后续来看，北美市场预计对将重质原油转化为汽油、柴油和煤油等轻质馏分的催化剂的需求也将不断增加。

　　中东和非洲是预测期内最具机会主义的市场。该地区占2021年全球催化剂市场近6%左右。石油和天然气行业在沙特阿拉伯、卡塔尔、科威特和阿曼占主导地位，叠加当地对制药、包装、建筑和汽车的需求激增，预计将推动化工业的增长，从而促进中东和非洲催化剂市场的增长。

　　其中石油化工和炼油领域催化剂应用场景最为广泛，涵盖精细化学工业品以及聚合物合成，合计需求量占化工催化剂总需求量的比重达到70%。其次是煤化工领域，其化工催化剂需求量约占总需求量的 15%。

　　根据前瞻产业研究院统计，2010年，我国催化剂行业产能为21.6万吨，产能利用率为65%。随着生产能力过时的淘汰，我国催化剂行业产能利用率逐渐提高，2019年我国催化剂产能约为50.2万吨。催化剂作为重化工行业，随着2020年供给侧改革的进一步深化，前瞻初步估算2020年产能增长率和2019年保持不变，产能达到51万吨。我国化工催化剂消费量与我国化工产品产量有直接关系，根据前瞻的测算，2020年我国化工催化剂的消费量在42万吨以上，同比增速约2%。

　　作为新材料产业的重要组成部分，催化剂受益于国家及地方政府对新材料行业研发升级和产业化的直接支持，发展前景良好。

　　目前国内催化剂行业与国外水平仍存在较大差距，行业长期处于贸易逆差状态，未来国产替代趋势较强。根据中国海关总署公布的数据显示，国内2021年催化剂行业进出口总额达30.9亿美元，同比增加23%，其中贸易逆差达17.8亿美元，同比增加27%，成为国际上较大的化工催化剂买方市场。

　　国外催化剂的生产已经有上百年历史，国际知名的催化剂制造商的产品种类繁多且性能优良，其应用范围也涉及了各种领域，形成大量专利和知识产权，技术实力雄厚，产品具有很强的竞争力，几乎垄断了全球高端的催化剂市场。

　　国内大部分催化剂企业从事低端的催化剂生产工作，产品主要供应中小型石化企业，对研发能力不够重视，产品技术水平较低，环境友好性较差。中石油、中石化等部分技术优势企业生产的石化催化剂主要供应集团内其他企业进行工业生产，较少对外销售。我国仍需积极推动具备先进工艺技术与产品供应能力的国内催化剂制造企业稳定发展。

　　欧洲催化研究集群（European Cluster on Catalysis）于2016年发布了《欧洲催化科学与技术路线图》，参考了催化领域已有的科研成果和科技政策研究成果，认为催化是实现未来可持续发展社会的关键科学技术，指出了后续10-20年优先研究的领域和发展方向。总体来说，催化剂的发展将围绕三个主要目标进行：1）解决能源和化工生产中的突出问题；2）促进环境保护和提高化工过程的可持续性；3）应对催化的复杂性。

　　1）催化剂技术壁垒提高，多学科跨领域结合。21世纪全球化工工业更加精细化的发展阶段，催化科学领域追求更高效、环境更友好，并与纳米科学、生物科学等领域的结合，创造出更多种类的催化剂。

　　2）开发高型高效、无毒无害的催化剂是绿色化学工艺的方向之一。绿色化学工艺要求催化剂自身应该是无毒的，特别杜绝催化剂在高温下分解产生有毒气体，催化反应的后序分离过程也应该是环境友好操作，比如萃取操作萃取剂的选择。同时要达到经济性原则，必须保证催化剂具有低廉的造价、稳定的化学性质、较好的活性等特点。新型的绿色催化剂主要包括新型酸碱催化剂、沸石分子筛催化剂、酶和仿酶催化剂啊、相转移催化剂等。

　　3）自下而上定制化设计催化剂将是未来的发展方向。随着对催化剂的内部结构及催化机 理理解的逐步深入，根据目标产品性能定向设计与合成相应催化剂的方法有望成为未来主 流合成模式和方法。同时，尖端的信息技术、数字技术和智能化技术将会应用到催化剂的研究、生产与应用领域，原有的数据库及数字化平台将会得到进一步的完善和发展，更多创新型催化剂将持续驱动行业发展。

　　分子筛是结晶型的硅铝酸盐，具有规则而均匀孔道结构的无机晶体材料，具有大的比表 面积以及可调控的功能基元，因孔径大小数量级不同，它只允许直径比孔径小的分子进入，而将直径比孔径大的分子“拒之门外”，能有效分离和选择活化尺寸不同、极性不同、沸点不同及饱和程度不同的有机烃类分子，具有“筛分分子”和“择形催化”的作用，因此称为“分子筛”。分子筛的结构较多，根据型体可主要分为 A 型、X、 Y 型、ZSM-5 型、方钠石型等。

　　分子筛具有独特而均一的孔道结构，较大的比表面积，较强的酸中心和氧化-还原活性中心，孔道内有能起极化作用的强大库仑场，因此分子筛是性能优异的催化剂和催化剂载体，被广泛用作吸附材料、离子交换材料以及催化材料。根据 IHS，2021年全球分子筛消费量超170万吨，高价值消费领域主要在催化剂及吸附/干燥剂。

　　根据 IHS Markit 测算，2021年北美和中国的消费量分别为12.4万吨和10.2万吨，中国成为全球仅次于北美的第二大消费市场。全球分子筛产量格局分散，以国外企业为主。其中，美国霍尼韦尔（UOP）公司占比最大，为 23.38%，其次是法国阿科玛（CECA）公司（13.41%）和美国Zeochem公司（7.11%）， 此外，国内企业建龙微纳、上海恒业、大连海鑫、齐鲁华信四家公司贡献的产量占比为 14.74%。

　　根据生态环境部《中国移动600941）源环境管理年报（2021）》，2020年全国机动车一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）、氮氧化物（NOx）、颗粒物（PM）四项污染物总排放量为1593万吨。而汽车是污染物排放总量的主要贡献者，其排放的一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）、氮氧化物（NOx）和颗粒物（PM）超过机动车排放总量的90%。其中，柴油车排放的氮氧化物（NOx）占汽车排放总量的80%以上，颗粒物（PM）占 99%以上；而汽油车排放的一氧化碳（CO）占汽车排放总量的80%以上，碳氢化合物（HC）占70%以上。

　　非道路移动源主要包括工程机械、农业机械、小型通用机械、船舶、飞机、铁路机车等。近年来，随着产业转型升级、燃煤和机动车污染防治力度的加大，非道路移动源排放逐渐凸显。

　　据2021年中国移动源环境管理年报，2020年，非道路移动源排放二氧化硫（SO2）、碳 氢化合物（HC）、氮氧化物（NOx）、颗粒物（PM）分别为16.3 万吨、42.5万吨、478.2 万吨、23.7万吨；NOx 为非道路移动源主要的排放物。非道路移动源NOx排放中，工程机械、农业机械、船舶、铁路内燃机车、飞机排放的氮氧化物（NOx）分别占非道路移动源排放总量的31.3%、34.9%、29.9%、2.6%、1.3%。

　　欧美等发达国家较早制定了严格的尾气排放法规，并持续升级。例如，欧盟自1970年起已对轻型车排放污染物进行控制，并于1991年发布欧一阶段排放法规，至2014年全面进入欧六标准阶段。

　　2000年至今，中国按照欧盟的汽车排放标准体系相继制定了一系列中国的排放法规，目前已实施的国六标准是目前全球最严的汽车排放法规之一。针对重型柴油车，国一至国五标准分别于2001年、2005年、2008年、2015年、2017年全面实施，排放标准对污染物的控制越来越严格。国六标准于2019年7月1日起分阶段逐步实施，自2020年7月1日起，所有生产、进口、销售和注册登记的城市车辆（指主要在城市运行的公交车、邮政车和环卫车）应符合国六标准限值要求；自2021年7月1日起，全国范围内所有生产、进口、销售和注册登记的重型柴油车应符合国六标准限值要求。

　　目前已实施的国六标准是根据国五标准的实施情况和国内机动车实际情况进行的一次自主创新，也是目前全球最严的汽车排放法规之一。以重型柴油车在不同工况测试环境下的最新排放标准为例，我们发现针对NOx指标，中国和欧盟标准基本一致。

　　国六a限值规定，第一类（总座位数不超过六，最大设计总质量不超过2.5吨的载客汽车）轻型汽油车CO较国五标准要下降30%，轻型柴油车NOx要下降66%；6b限值更为严苛，轻型汽油车CO、HC、NOx、PM排放要比国五分别降低50%、50%、41%、33%，轻型柴油车NOx和PM排放分别要降低56%、33%，并且还增加控制气体N2O要求。与国五相比，国六重型车污染物排放限值中，NOx与PM分别加严77%、67%，新增PN排放限值要求。

　　2020年12月28日，生态环境部发布《非道路柴油移动机械污染物排放控制技术要求（HJ1014—2020）》，该标准是对GB20891—2014《非道路移动机械用柴油机排气污染物排放限值及测量方法（中国第三、四阶段）》中第四阶段内容的补充。根据排放法规要求，到 2022年12月1日起所有生产、进口和销售的560kW以下（含560kW）非道路移动机械及其装用的柴油机应符合第四阶段标准要求。新的国四标准中提出对PN值的限定，需要加装颗粒捕集器（DPF）。

　　内燃机的排放处理主要分为三个环节：机前处理、机内燃烧和机后处理，其中机前处理主要解决燃油成分问题，减少有害物含量；机内燃烧则在于发动机涉及时的机内燃烧效率，更加充分的燃烧可以减少尾气排放物的量。机前处理和机内燃烧随着内燃机和炼油工艺的进步，已经达到了较为完善的地步，但随着各国排放法规的逐步严格，发动机的尾气后处理是机后处理较为主流、效果显著的尾气解决方案。

　　尾气后处理的原理是通过氧化还原反应，将尾气中的一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）、 氮氧化物（NOx）和颗粒物（PM）转换为二氧化碳（CO2）、水（H2O））、氮气（N2） 等无害物质，从而降低尾气中有害物质的含量，使其符合各个阶段的排放法规要求。

　　尾气后处理产业链主要分为三个环节：催化剂载体及原料厂商、催化剂涂敷封装厂商，和下游发动机主机厂、整车厂商。

　　尾气后处理系统包括壳体和催化单元，以及与 SCR 配套使用的尿素喷射单元和喷射控制系统、与 cDPF 配套使用燃油喷射单元及各类传感器等，其中壳体为催化单元及其他部件的保护外壳，起到隔热、稳定内部结构的作用。催化单元是尾气后处理系统的核心部件， 由载体和催化剂涂层组成。

　　经过多年的发展，尾气处理催化剂已形成了TWC、DOC、SCR、ASC、cDPF、cGPF、 GOC 等多种主流产品。每个产品着重对应处理不同污染物以及采用不同原料。

　　目前控制NOx的方法主要有选择性催化还原法 （SCR）、选择性非催化还原法、电子束法、液体吸附法等。其中NH -SCR因其具有高效的特性和容易实现的特点已经被广泛地应用。该技术以NH 作为还原剂，与NOx反应生成N 和H O，在移动源脱硝技术中的应用最为广泛，是目前降低机动车尾气氮氧化物排放的最有效的方法之一。

　　SCR催化剂有不同的分类标准，以分子筛为载体的催化剂具有低温高效性，担载的活性组分为非毒性金属成分，不会对及环境造成危害，并且使用过程中易再生，因此该类型的脱硝催化剂是一种新型环保的催化剂，也是未来脱硝催化剂的发展趋势。

　　由于国六排放标准中对尾气中的各类污染物提出了更严格的排放限制，尾气处理方案选用的催化剂及组合也发生了变化。其中，以柴油车的尾气处理组合更新最为突出。应用于柴油发动机尾气后处理的SCR催化剂以钒基催化剂和沸石催化剂为主。国六标准下对于柴油机NOx和颗粒物方面的排放标准非常严格，原先采用钒基SCR即可满足国四、国五的排放要求，但是要满足国六排放要求，需要使用沸石型分子筛作为SCR的催化剂，并且装置CSF(DPF)强化颗粒物的捕集。因此国六新政下，国内柴油车SCR 和 ASC 两个模块中的沸石分子筛市场规模即可看作新的市场增量。

　　虽然我国第四阶段非道路排放法规对NOx排放限值高于国六标准，类似于重型柴油车国五标准，但根据生态环境部指引，130 kW≤P560 kW功率段主要技术路线是加装氧化型催化转化器（DOC）+颗粒捕集器（DPF）+选择性催化还原装置（SCR），因新的国四标准中提出对PN值的限定，需要加装颗粒捕集器（DPF），反应温度较高，而传统SCR中的钒基分子筛NOx转化率在较高温度工况下NOx转化率出现明显下行，并且有钒逃逸的环境污染风险（650℃以上，钒催化剂会转变成挥发性剧毒钒物种）。因此非道路国四标准中高功率的发动机仍然需要采用铜或铁基分子筛。

　　根据万润股份公开发行可转换公司债券申请文件二次反馈意见回复报告，重型柴油车及轻型柴油车平均排量分别为13L和3L，催化剂载体体积为发动机排量的2.5倍，根据推算，1L体积的SCR蜂窝陶瓷载体沸石产品用量为150g，则平均每辆重柴、轻柴分子筛用量分别为4.875kg、1.125kg。

　　柴油车方面，国内沸石脱硝分子筛步入从零到一的增量需求，市场空间预计14亿元。据中国汽车工业协会数据，2021年我国的重卡销量139.1万辆，轻卡销量221万辆。2022年受疫情影响，销量均大幅下滑，但我们认为随着疫情政策的放开，整体需求将有效回暖，相关销量数据有望回升至正常水平。

　　假设我国重型柴油车以及中、轻、微型柴油车未来年产量平均分别约100、200万辆，则对应分子筛整体需求量约7100吨，其中中、轻、微型柴油车需求近2250吨、重型柴油车需求约4875吨。同时根据中触媒招股书以及万润股份公告，假设移动源脱硝分子筛单价约为20万元/吨，则市场空间约为14亿元。

　　全球市场来看，考虑到全球脱硝分子筛市场主要来自于中国、北美、欧洲、亚洲其他地区（除中国和印度外）以及印度，以2021年各地区产量为基数，按国内平均排量为标准，计算全球主要地区（除中国）对应分子筛需求量为1.32万吨，欧美因为排放法规实施较早，市场处于较稳定状态，而未来增量主要来自于我国和印度等新兴市场国家，预计全球分子筛需求量将保持稳定增长。

　　在非道路NOx污染源排放总量中，工程机械、农业机械、船舶分别占非道路移动源排放总量的31.3%、34.9%、29.9%，因其使用的主要内燃机为柴油发动机。农业机械NOx排放量高于工程机械，但因农业机械设备以中小型为主，国四标准下需要使用 SCR范围较小，不能完全统计。因非道路移动源国四排放法规并非适用于船舶，船舶市场暂时不列入。

　　工程机械方面，根据国家工信部发布的《工程机械行业“十四五”发展规划》中统计，我国2019年工程机械总销量117.8万辆，其中NOx排放量较大的挖掘机/装载机销量分别为 23.57/12.36万辆。根据2020年工程机械行业年鉴统计，挖掘机中，小于6t的小型挖掘机占比20.7%，79.3%为中大型挖掘机；装载机销售结构中，5t以上装载机占比67.37%。叉车由于属于小型用车，不计入测算范围；其他用车假设80%均需安装SCR，参照重柴单车分子筛用量4.875kg计算，则2019年我国工程机械车分子筛需求量约2136吨。按工程机械行业“十四五”规划，预计至2025年市场仍将保持3-5%的增速，未来工程机械对于沸石分子筛总体需求亦有望超过2500吨。

　　从沸石分子筛的发展历程看，含氮有机结构导向剂的使用开启了沸石分子筛高速发展的时代：迄今为止确定的252种分子筛结构中，有80%以上是借助含氮有机结构导向剂合成发现的；分子筛的骨架元素也不再局限于Si、Al原子，纯硅分子筛、磷铝分子筛，以及钛硅、锡硅等杂原子分子筛相继被合成出来。Al、Ti等原子的引入不仅丰富了分子筛骨架组成元素的种类，还赋予其独特的酸催化、催化氧化性能，结合孔道结构具有多样性与可调变性的特点，沸石分子筛已作为重要的催化材料广泛用于石油炼制、石油化工、煤化工、精细化工等领域，有力支撑了化学工业的发展。

　　世界炼油产能将在明年有所释放。受疫情以及碳中和影响，全球炼油产能于2021年出现产能下降。根据BP能源统计数据，2021年全球炼油产能10191万桶/天（折合50.96亿吨/年），同比减少2097万吨/年；为自1988年以来首次出现产能下降。2022年底-2023年，全球仍将有多套大型炼油装置投产，根据EIA8月份报告，在亚洲和中东，至少有九个炼油厂项目正在开始运营或计划在 2023 年底之前上线。按照目前的计划产能，一旦全面投入运营，他们将增加290万桶/日的全球炼油厂产能。

　　我国炼油能力大幅增加。根据中国石油集团经济技术研究院发布的《国内外油气行业发展预测报告》的数据，截至2022年1月份，中国炼油能力在9.832亿吨/年，同比增长3910万吨/年，至2022年底，中国炼油能力将可能达到10.11亿吨/年，升至世界首位。

　　随之而来的是炼油催化剂的需求。2017-2020年，全球炼油催化剂需求量以年均3.6%的速度递增。2020年，该类催化剂需求消费金额达到47亿美元；2025年，预计将超过58亿美元。这是由于包括美国致密油在内的全球非常规原油加工量的增加，以及油品及环保标准日趋严格所致。

　　流化催化裂化（FCC）是石油炼制中的重要过程，主要用于生产汽油、柴油、煤油等成品油。其市场份额占到全球所有炼油催化剂的40%。早期的FCC过程采用无定形的硅酸铝为催化剂，其催化性能较差且易失活，导致炼油效率低。1962年，Mobil公司首先将八面沸石结构的Y型分子筛作为催化剂活性组分用于FCC过程，大幅度提高了活性与炼油效率。目前，全世界的FCC装置几乎均采用Y型分子筛催化剂。除FCC外，Y型分子筛作为催化剂的重要组分也用于重质油、渣油的加氢裂化过程。由于炼油工业的巨大规模，Y型分子筛催化剂的使用量远超分子筛催化剂的总和。

　　为了降低烯烃含量以提高油品质量，通常引入改性的ZSM-5分子筛作为降烯烃助剂；另一方面，除油品外，FCC过程还会产生3%~6%的丙烯和1%~2%的乙烯，为了提高丙烯的收率，工业上主要采用在Y型分子筛催化剂中添加少量ZSM-5分子筛的策略。在FCC过程中，ZSM-5分子筛与Y型分子筛发生协同作用，将Y型分子筛上形成的烃类碳正离子进一步裂化生成低碳烯烃，当FCC催化剂中ZSM-5分子筛的质量分数为10%时，丙烯收率可达9%以上。

　　我国石油化工领域催化剂在技术和规模方面与国外差距较大，大部分企业从事低端催化 剂生产。我国石油化工产业快速发展，催化剂是行业高质量发展的重要保证，尤其是具有绿色环保优势的分子筛催化剂，预计未来市场规模将持续提升。

　　环氧丙烷(PO)是除聚丙烯和丙烯腈外的第三大丙烯衍生物，是重要的基本有机化工合成原料，主要用于生产聚醚、丙二醇等。它可以制成聚氨酯泡沫，也可以制成洗涤剂非离子表面活性剂、油田破乳剂、农药乳化剂等。环氧丙烷的衍生物广泛用于家具、家电、汽车、建筑、涂料等行业。截至2022年，我国PO产能达490.2万吨/年，全球产能超过1000万吨/年。

　　相比传统的氯醇法，HPPO直接氧化法具有明显的经济成本以及绿色环保优势。环氧丙烷的主流工艺包括氯醇法、共氧化法（PO/SM法、PO/TBA法、CHP法）以及HPPO直接氧化法。传统的氯醇法生产1吨环氧丙烷消耗1. 4~1. 5吨氯气，副产3. 5吨氯化钙，并产生40吨废水；由于其生产规模较小、污染严重，目前已被相关政策列为限制类项目，但相关产能占比仍达40%以上。共氧化法虽然目前占比超过了氯醇法（约45%），但也有工艺流程长、原材料纯度要求高、装置投资额较大等缺点，同时因其单吨产品联产2.3吨异丁烯或2.2-2.5吨苯乙烯，产品销售的相互牵扯也较大。相比之下，HPPO法虽然需要额外的双氧水参与反应，但综合成本仍较为明显。

　　硅钛分子筛（TS-1）是绿色氧化的关键。1983年，意大利EniChem公司首先合成出具有MFI结构的钛硅分子筛TS-1，其在以H O 为氧化剂的温和条件下可高效催化一系列有机物的选择氧化，而且仅副产对环境无污染的水，这使得绿色氧化成为可能，因此也成为了HPPO工艺的关键催化剂。

　　HPPO多外海外工艺包，国内仅少数拥有专利技术。最先是Dow与BASF公司合作开发了HPPO技术，于2008年在比利时建成投产30万吨/年HPPO装置；Degussa与Uhde公司也联合开发了HPPO技术，于2008年在韩国SKC公司建成投产10万吨/年HPPO装置。HPPO工艺专利仍主要掌握在海外企业手中，包括赢创、BASF、陶氏化学、意大利 Enichem 等公司，国内中国石化、大连理工大学和中触媒拥有其专利技术。

　　随着未来环氧丙烷的需求增长，国内HPPO法环氧丙烷分子筛催化剂需求增长明显。据不完全统计，未来3年环氧丙烷产能规划增长595万吨，其中采用HPPO直接氧化法工艺的产能400万吨，占比67%。

　　己内酰胺是重要有机化工原料的之一，主要用途是通过聚合生成切片（通常叫尼龙-6切片，或锦纶-6切片），可进一步加工成锦纶纤维、塑料薄膜。据隆众资讯，2021年全国己内酰胺总产能达到539万吨，同比增长16.2%，实际产量395万吨，同比增长11.9%。

　　1）氨肟法：以叔丁醇为溶剂，环己酮、液氨、过氧化氢在钛硅分子筛催化剂作用下反应一步得到环己酮肟，随后用甲苯萃取并精制。

　　2）羟胺法：先制备羟胺，再将环己酮与羟胺反应得到环己酮肟。羟胺的生产工艺分为三种，分别是拉西法（HSO）、氧化氮还原法（NO）和磷酸羟胺法（HPO）。其中，应用较广的HPO法流程为：液氨氧化生成氧化氮，用磷酸吸收后形成高NO3-浓度无机液，在（铂－钯）/碳或钯/碳催化剂存在下进行硝酸盐加氢，得到磷酸羟胺溶液。

　　相比于HPO法，氨肟法最大的优点是省去了氨氧化、吸收和羟胺制备三个反应步骤，工序短，设备少，流程简单，极大降低了设备投资成本，氨肟法装置投资仅为HPO装置的 18%。此外，氨肟法仅使用一种催化剂，而HPO法需多步使用昂贵的贵金属催化剂，催化剂成本较高。

　　目前全国共有19家己内酰胺企业，所用工艺不尽相同。整体上看，氨肟法已取代HPO 法成为酮肟化的主要工艺，以己内酰胺产能计，占总产能的72%。

　　己内酰胺99%用于PA6行业，根据隆众资讯统计，2022年后我国PA6拟在建产能依旧较多，目前规划产能达到400万吨左右；未来5年我国己内酰胺产能复合增长率在8.7%，随着下游需求的增长和产能扩张，以钛硅分子筛为主的己内酰胺催化剂有望实现随行业扩张的快速增长。

　　分子筛催化剂受益中国煤制烯烃市场较大规模。我国富煤、贫油、少气的资源禀赋决定了我国必须大力发展对环境影响小的现代煤化工技术与产业。新型煤化工产品主要包括煤制甲醇、煤制乙醇、煤制烯烃、煤制工业燃气、煤制乙二醇和煤制油等，其中煤制烯烃是主要发展方向之一。20世纪70年代末，Mobil公司率先将ZSM-5分子筛用于甲醇制汽油（MTG），并实现工业化；后于20世纪80年代中期完成了MTO（煤制烯烃）中试研究；国内以中国科学院大连化学物理研究所为代表，于 20世纪90年代初完成中试。SAPO-34分子筛具有良好的酸性与水热稳定性，并在MTO反应中表现出优异的催化性能。据石油和化工规划院数据，截至2021年底，我国煤（甲醇）制烯烃产能为1739万吨/年，按照80%开工率，1吨烯烃产品催化剂消耗量1Kg计算，对应分子筛催化剂需求量约1.4万吨，预计2025年我国煤（甲醇）制烯烃产能将突破2000万吨/年，对应分子筛催化剂需求量约1.6万吨。

　　我国燃料乙醇受到原料约束发展较缓。全球乙醇产量的60%用作汽车燃料，添加10%的燃料乙醇，可减少汽车尾气CO排放量的30%、烃类排放量的40%，以及减少NOx的排放。2020年，我国乙醇产量为987万吨，其中燃料乙醇约274万吨，主要利用陈粮进行生产。2021年，我国汽油表观消费量为1.4亿吨，按10%添加量计算需燃料乙醇1400万吨，可见燃料乙醇缺口仍大。提高燃料乙醇产量，对保障我国能源安全具有重要意义。但高度依赖粮食原料，非粮产能不足，成本居高不下成为燃料乙醇发展的主要制约因素。

　　相比于生物法工艺，煤制燃料乙醇在成本及盈利上更具有优势：按照粮食法乙醇在工业上每年400万吨的用量，被煤基乙醇替代后，每年最少能节约1200万吨粮食。同时，煤基乙醇单位成本较生物法乙醇低2000元左右，能够创造良好的经济效益。

　　采用分子筛催化剂的DMTE技术实现经济性和绿色环保重大进步。DMTE技术以煤基合成气为原料，经甲醇、二甲醚羰基化、加氢合成乙醇。该路线采用分子筛和铜基催化剂，可以直接生产无水乙醇，是一条环境友好型技术路线。而传统的煤经合成气制乙醇和煤经乙酸制乙醇存在以下问题：需采用贵金属催化剂；介质易腐蚀，材质要求高；成本高。我们认为随着技术进一步成熟，叠加煤制乙醇需求空间仍大，分子筛催化剂在这一领域仍有较好发展空间。

　　公司是国内特种催化剂龙头，技术水平行业领先。公司自2008年成立以来推出移动源脱硝、钛硅分子筛等分子筛及非分子筛催化材料，业务包括分子筛及催化剂、非分子筛催化剂和催化应用工艺及化工技术服务三大系列，应用领域包括环保、能源、化工等多个领域。

　　移动源脱硝分子筛业务绑定巴斯夫，有望持续贡献增量。公司属于巴斯夫最重要的一级战略合作供应商，巴斯夫为全球移动源脱硝催化剂龙头企业，全球市占率超过25%。2017年与巴斯夫签订了期限为10年《原料采购合同》，总金额约5.58亿美元，2021年公司向巴斯夫提供约1915吨移动源脱销分子筛，2022年11月公司与巴斯夫签署采购协议，对2017 年原料采购合同的产品类型进行了增补。此次协议修订使得中触媒获得除亚太地区以外的订单，是巴斯夫对公司移动源脱硝分子筛产品质量及生产能力的认可，有利于提升公司在工业催化剂行业的市场拓展力和综合竞争力，公司移动源脱硝分子筛业务有望放量，业绩有望实现较大增长。

　　工业催化剂多面发展，多点开花。公司在HPPO催化剂突破海外垄断，实现向吉林神华、卫星石化等供应，公司与卫星石化签订超9800万元催化剂+2600万元工艺包，成为近两年业绩驱动之一，未来公司将持续获取海外及国内HPPO催化剂订单，实现国产化替代。此外，公司与万华、扬农等大化工企业积极接触，相关催化剂产品也有望在近几年迅速放量。公司目前已经形成了MTO、MTP催化剂等多项技术储备，同时积极布局固定源脱硝分子筛、乙二醇催化剂、光触媒催化剂、间甲酚等多个领域，公司的制氧分子筛技术研究目前处于小试阶段，随着公司项目陆续投产，丰富的产品矩阵未来也将给公司提供业绩增长动力。

　　坚持研发、技术赋能，具有长期成长性和竞争力。公司核心产品技术均为自主研发，此外，公司还与中国科学院大连化学物理研究所、大连理工大学等国内众多科研机构建立了密切的合作关系，公司研发人员占比约23%，打造“产学研”一体化平台，充分发挥协同效应。技术引领下，我们认为公司具备长期成长性和优势竞争力。

　　吸附分子筛国内龙头。公司是国内吸附类分子筛主要的生产企业之一，长期聚焦于分子筛的研发、生产和销售，掌握制氧制氢分子筛的核心技术，并拥有较为完整的产业链条，逐步实现了吸附类分子式的国产替代。截至目前，公司拥有4.5万吨成型分子筛产能，已成为国内吸附类分子筛行业的引领者之一。

　　公司制氧分子筛品类丰富，技术不断迭代，有望受益于制氧机放量。公司拥有锂基、钠基、钙基等多种制氧分子筛系列，且各系列分子筛产品根据市场需求不断升级迭代。目前，公司在深冷空分制氧、工业变压吸附制氧，及医疗保健制氧领域，均有丰富的产品积累和市场经验。截至2022年4月，公司深冷制氧分子筛已成功应用于超过330套装置，其中50000Nm3/h级别以上的项目超过20套。

　　产能持续扩张。公司“吸附材料产业园改扩建项目（一期）”建成达产后，将新增原粉产能2100吨，成型分子筛产能8100吨。“吸附材料产业园改扩建项目（二期）”建成达产后，将新增高硅分子筛原粉产能4000吨、成型分子筛产能1万吨、分子筛原粉1.2万吨。“泰国子公司建设项目（二期）”建成达产后将新增成型分子筛产能1.2万吨。我们认为，随着募投项目新增产能释放，公司的产量规模和市场地位有望进一步提升。

　　分子筛催化剂行业龙头之一。公司成立于2004年专注于从事各类分子筛、新型环保助剂以及硫酸铝、偏铝酸钠等石油化工催化新材料、环保催化新材料和煤化工催化新材料的研发、生产、销售和服务。

　　长期向中石化、巴斯夫供货具备行业竞争优势。公司核心客户包括中石化、UOP、雅宝化工、巴斯夫等一系列海内外知名客户。石油催化炼化领域，公司 17/18/19 年第一大客户均为中石化，营收占比分别为 54.12%/38.14%/36.71%。公司当前汽车尾气催化分子筛通过 A 股上市公司万润股份间接向庄信万丰供货，且德国巴斯夫也为公司客户之一，同样具备一定的客户优势。

　　大力拓展海外业务渠道。为了弱化内销客户过于单一的风险，公司逐渐开拓海外客户，海外市场营收占比逐步提高，其出口销售收入占比已从2020年的26.96%提升至2021年的38.98%。公司产品外销国家包括美国、荷兰、意大利、德国、韩国等，接下来，坚持增加产品出口的经营方向，坚定与国际知名化工企业深度合作仍将是公司长期发展的基本策略。

　　优质平台型材料企业。中节能万润股份有限公司成立于1995年，2011年12月于深交所上市。公司从液晶材料起家，依托公司核心有机合成纯化等技术，不断拓宽下游领域，目前主要涵盖信息材料产业、环保材料产业和大健康产业三个领域产品的研发、生产和销售业务。

　　沸石业务绑定庄信万丰，受益“国六”放量。庄信万丰欧六及同级别标准沸石系列环保材料主要供应商为万润股份与日本东曹。我国国六标准执行后，国内汽车尾气排放用沸石环保材料市场需求得以逐步落实，预计未来在相关标准推行过程中该行业市场需求将随之增长。公司已研发并生产了多种新型尾气净化用沸石系列环保材料，沸石系列环保材料理论产能近万吨，生产技术属于国际领先水平。同时，公司积极开发吸附与催化类高性能分子筛的产品与客户，并推进新领域沸石分子筛300吨的产能建设，用以拓展公司车用领域以外的沸石分子筛产能。

　　聚烯烃主要产品是聚乙烯（PE）和聚丙烯（PP），位列全球产量最大的五类塑料材料。聚乙烯和聚丙烯年产量约为1.65亿公吨，占全球消费量最高的热塑性塑料的三分之二。聚烯烃广泛用于各种应用，例如汽车零部件、硬质和软质包装、薄膜、电器、管道、医疗部件和器械。

　　催化剂是所有聚烯烃制造工艺的核心，其作用是促进聚合物链增长。据《我国聚烯烃产业技术的现状与发展建议》一文，目前工业用催化剂主要为齐格勒-纳塔催化剂, 茂金属催化剂是重要的补充, 非茂单活性中心催化剂目前占比较小。

　　齐格勒-纳塔催化剂是最常用的聚烯烃催化剂，且已发展至产品。有45%的聚乙烯生产过程使用了齐格勒-纳塔催化剂，而在聚丙烯的生产中，使用了齐格勒-纳塔催化剂的应用则达到了95%。20世纪50年代，德国化学家卡尔·齐格勒（Karl Ziegler）和意大利化学家居里奥·纳塔（Giulio Natta）发明了用于烯烃聚合的催化剂，采用由四氯化钛和铝烷基衍生物混合物组成的催化剂，以制造高分子量、高熔点和直链聚乙烯，即Ziegler-Natta催化剂（Z-N 催化剂），并开拓了定向聚合的新领域，使得合成高规整度的聚烯烃成为可能。从此，很多塑料的生产不再需要高压，减少了生产成本，并且使得生产者可以对产物结构与性质进行控制。

　　我国作为聚烯烃消费大国，近年聚乙烯、聚丙烯产能快速增长，聚烯烃催化剂需求同时大增。2022年国内聚乙烯产量约2540万吨、聚丙烯产量约2965万吨。按照催化剂在聚烯烃中0.003%的典型添加量来估算，2022年聚烯烃催化剂的年需求量已达1652吨。随着未来三年聚乙烯、聚丙烯产能的进一步释放，预计聚烯烃催化剂整体需求仍将稳步增长。据隆众资讯，考虑到国内聚烯烃装置的投产进度，预计2026年我国聚乙烯、聚丙烯产量分别为4456万吨、5186万吨，则对应聚烯烃催化剂需求量约2892万吨，有70%的增长空间。

　　齐格勒纳塔催化剂制备技术壁垒高。工业上制备齐格勒纳塔催化剂最常见的方法是：镁化合物的溶液或悬浮液与过量 TiCl4 反应生成活性 MgCl2 载体，再与 TiCl4 及内给电子体等络合，然后压滤出母液得到固体催化剂，最后进行钛处理和洗涤等步骤。生产过程中主要技术难点：

　　1）大量废液废气含有有害物质，环保处理较难。该工艺会产生可观的废液，平均生产 1吨催化剂，可生产水解废液量在10~20吨，单吨处理成本约为3000~5000元， 内含大量未反应的TiCl4、有机溶剂（如烷烃/卤代烷烃或芳烃/卤代芳烃），以及一定量的高沸物。原料大部分为易燃易爆的低闪点和有毒、有腐蚀性物质，含TiCl4的废液与空气中的水接触易产生腐蚀性HCl气体，当前聚烯烃催化剂生产厂家正在加紧开发相关处理技术，一方面回收TiCl4和有机溶剂，另一方面保证余料具有较低的（委外）处理费用且转移方便、安全；

　　2）反应需要条件苛刻，对地理位置要求较高。聚丙烯催化剂生产技术需要在氮封、隔 氧、隔水的条件下进行，载体和催化剂反应过程中需要在高温和低温中成形和负载， 并且温度控制是决定催化剂产品质量的关键因素。生产过程中对各种原料中的水含 量、氮气中的水和氧的含量均有很严格的要求，水和氧的含量影响反应过程，以及最后所得催化剂的质量。所以在整个生产过程中必须采用无水、无氧操作。北方气候较为干燥，适合齐格勒纳塔催化剂的反应，目前国内具备聚丙烯催化剂生产知名企业有营口市向阳科化、中石化北京奥达分公司和鼎际得公司，均是北方企业；

　　3）需要高效搅拌和提高溶剂洗涤效率。在载体成形和催化剂负载反应过程中，除对体成形乳化状态的要求很高外，既能满足颗粒粒径要求且分散均匀、又不使颗粒破 碎，对搅拌形式和搅拌速度的要求同样很高。载体成形和催化剂负载制备过程中需 要使用溶剂进行洗涤、干燥，溶剂的选择、洗涤次数及停留时间、过滤干燥时间都 是影响载体和催化剂性能的重要因素。

　　海外企业占据主要份额，国产替代正当时。尽管我国聚烯烃产量约占全球的26%，但我国聚烯烃催化剂市场地位仍相对落后。CR5中仅中国石化（奥达+立得）排名全球第三，市占率约9%，主要还是巴塞尔、格雷斯等国际化工巨头占据市场主体。经过近三十年的发展，目前国内市场形成了以国产化产品为主、供应商相对集中的竞争格局。具备独立催化剂生产技术的国内知名企业有中国石化 （北京奥达分公司+上海立得分公司）、营口市向阳催化剂有限责任公司和鼎际得催化剂有限公司。近年来，聚烯烃产能快速扩张，新建产能工艺要求变高，随着企业逐步技术成熟和工艺稳定，未来将逐步实现进口替代。

　　茂金属催化剂主要应用于制备高端聚烯烃产品。高端聚烯烃通常是指具有高技术含量、高应用性能、高市场价值的聚烯烃产品。其中主要包括茂金属牌号的聚乙烯、聚丙烯产品（mPE、mPP），聚烯烃弹性体等。高端聚烯烃应用领域十分广泛，主要包括汽车零配件、医疗设备、高端管材等。

　　海外企业历史上引领高端聚烯烃发展。自从1933年英国ICI集团首先发现高压聚乙烯并于1945年实现工业化生产后，聚烯烃产业进入快速发展的阶段。国外化工龙头企业相继发现并实现了超高分子量聚乙烯（UHMWPE）树脂、EVA树脂、EVOH树脂的工业化生产。1991年，Dow和Exxon几乎同时公布了茂金属催化剂CGC与Exxpol，随后聚烯烃弹性体POE开始工业化生产，开启了聚烯烃高端化的新。2005年Dow开发了“链穿梭”聚合技术，并很快将全新的聚烯烃热塑性弹性体——烯烃嵌段共聚物（OBC）工业化。从目前全球市场的生产布局来看，高端聚烯烃产能主要集中在西欧、东南亚和北美地区，行业代表企业有美国的埃克森美孚化工新材料ExxonMobil、美国陶氏公司Dow化学、德国巴斯夫BASF、荷兰LyondellBasell、法国道达尔Total、日本三井化学、日本住友化学、日本旭化成等。

　　高端聚烯烃产品进口依赖度高，技术研发空间大。目前，中国高端聚烯烃自给率仅41%，其中超高压电缆料、超高分子量聚烯烃、茂金属聚丙烯尚未实现大规模工业生产，POE（聚烯烃弹性体）、POP（聚烯烃塑性体）技术仍处于实验阶段，部分产品虽已实现国产化，但技术不成熟、成品率低，质量与进口产品仍有较大差距。从全球范围的专利技术来源国来看，美国最多，占总量的43%；其次是日本，占比22%；再次是欧洲，占比17%；中国在该领域仅占比10%。由此分析可知，高端聚烯烃的专利主要集中在美、日、欧等发达国家，其研发具有优势，专利申请量较多；中国目前在高端聚烯烃方面的专利申请量比较少，因此国内在高端聚烯烃领域还有很大的研发空间。

　　与传统的齐格勒-纳塔催化剂相比，茂金属催化剂具备较高优势。茂金属催化剂活性中 心较为单一，聚合物单体在受限情况下反应，得到聚合物分子量分布相对较窄，催化剂可控性高，可根据下游需要调整催化剂从而调整反应产物。根据徐迪等人所著《烯烃聚合催化剂的研究进展》，按照结构分类，茂金属催化剂可以分为无桥茂金属催化剂、桥联茂金属催化剂、桥联双（多）核茂金属催化剂、单茂基金属催化剂等多个类型，不同结构的茂金属催化剂有着不同功能特点。

　　茂金属催化剂制备技术、原料壁垒高。茂金属催化剂指过渡金属原子与茂环（环戊二烯基或取代的环戊二烯基负离子)、非茂配体三部分组成的有机金属络合物。根据发挥作用的不同，又可分为主催化剂（茂金属化合物）、助催化剂（甲基铝氧烷（MAO）或阳离子活化剂）以及催化剂载体（硅胶）。反应过程中需要的丁基锂，甲基铝氧烷（MAO）和氯化钛等，需要从海外进口。主催化剂的茂结构来自于石油和煤炭中，较容易氧化，在工业化生产中储存是个问题。以甲基铝氧烷为例，其产能主要集中在日本、美国、欧洲等地区，主要供应商包括日本东曹、Albemarle、Lanxess、Chemtura、AkzoNobel等。受原材料、生产技术限制，目前我国不具备甲基铝氧烷工业化生产能力，仅有部分企业存在专利布局，产品主要从国外企业进口。

　　突破催化剂关键环节，延伸高壁垒产业下游。由于目前催化剂相对保密，现在大部分国内产线对催化剂的研究方式，无论是试验还是工业化生产，初期都是先购买国外催化剂，再逐步研发。尽管原料端仍有掣肘，但我国企业已开始发力突破催化剂其他重要环节，研发国产自主化茂金属催化剂，从而打通向下游高端聚烯烃产品的延伸布局。

　　聚烯烃弹性体（POE）材料以乙烯、丙烯，以及α-烯烃等为原料，采用高温溶液聚合工艺路线生产，主要作为抗冲击改性剂及增韧剂等，广泛用于汽车、包装、电线电缆、医疗器械及家用电器等领域。2021年我国POE应用光伏领域反超汽车市场，成为最大单一市场。2021年光伏占国内POE需求比例为40%，汽车市场退居第二，占比为26%。2021年我国POE总消费量为64万吨，基本依靠进口。

　　双玻需求和N型电池片需求增长带动POE占比提升。POE因其良好的力学性能、耐紫外性能、耐老化性能及流变性能等可被作为光伏EVA料改性剂或单独作为封装胶膜使用，并具有更优秀的低水蒸气透过率和高体积电阻率。据中国光伏行业协会发布的《中国光伏产业发展路线年版）》，随着下游应用端对于双面发电组件发电增益的认可，以及受到美国豁免双面发电组件201关税的影响，双面组件市场占比较2020年上涨7.7个百分点至37.4%。预计到2023年，单双面组件市场占比基本相当。POE产品的阻隔性、强抗PID能力、无醋酸等特性使其在N型电池、异质结电池时具备了其他封装材料不具备的天生优势，是目前双面组件及N型电池、异质结电池的主要封装胶膜。2022年光伏N型电池逐步步入量产时代，根据PVInfolink数据，N型电池产能预计从21年19GW增长至22年91GW，增长幅度达393%。

　　POE在茂金属催化剂、α-烯烃、溶液聚合工艺等方面均具备较高的技术壁垒。目前全球POE产能主要集中在陶氏化学、埃克森美孚、日本三井化学、LG化学等少数企业，生产光伏用POE的仅陶氏化学、三井化学和LG化学等。我国已加快POE产品自主研发进程，部分企业已经攻克了POE的生产技术，并逐步推进工业化的量产。

　　POE的茂金属催化剂方面，海外企业已有三十年成熟经验，技术先进，构建了完善的专利壁垒。国内经过近10年的摸索，开发出了相关的催化剂，但产品质量指标仍与国外有差距。

　　环烯烃共聚物和环烯烃聚合物（COC/COP）是降冰片烯自聚或与其他烯烃共聚的一系列高分子产品，是一种性能优异的光学新材料，具有介电常数低、机械性能优良、饱和吸水率小、耐擦伤性良好，在电子、医药、能源、精密加工等领域得到广泛应用。

　　未来几年COP/COC材料预灌封注射器将逐步取代传统型玻璃安瓶、西林瓶、普通注射器，COP/COC作为优异的光学膜，用于手机、电脑、液晶电视等领域，COP/COC未来市场广阔。据化工信息中心预计，到 2025 年，中国 COC/COP 的消费量将提高到 2.9 万吨，2021-2025 年消费量年均复合增长率约 8.9%。光学、包装和医疗领域是主要消费增长点，其中光学002189）领域的应用拓展是 COC/COP 消费增长的主要驱动力。

　　据中国化工信息中心数据，2021年，中国COC/COP（环烯烃聚合物）消费量约2.1万吨，全球产能约8.3万吨 / 年，中国是目前全球COC/COP主要消费市场，占到全球产能的四分之一。但是，环烯烃聚合物（COC/COP）国内还不能生产，国内使用的COC/COP材料全部依赖进口。日本是COC/COP主要供应地，主要生产企业有日本瑞翁、日本三井、日本宝理等。近年来，随着我国不断加大COC/COP的研发力度以及自主研发能力的提升，多家公司已经具备COC/COP产业化潜力。专利方面，华为、阿科力等已有所布局。

　　鼎际得为专注聚烯烃催化剂的龙头企业。公司是国内少数同时具备高分子材料高效能 催化剂和化学助剂产品的专业提供商，形成了聚烯烃高效能催化剂和化学助剂的研发、生产和销售为一体的业务体系。公司专注于聚烯烃催化剂领域的研发积累，已形成了以齐格勒-纳塔催化剂为核心的产品序列，是国内主要聚烯烃催化剂供应商之一。

　　公司深耕催化剂及助剂领域，经验丰富。公司催化剂产品应用于烯烃聚合，将化学中间产品乙烯、丙烯生成聚乙烯、聚丙烯，再添加抗氧剂产品对聚烯烃进行性能改善，用于下游高分子材料领域。

　　公司积极拓展 POE 领域，积极布局新材料项目。公司在茂金属催化剂领域积极进行研发和产业化投入，2022 年 12 月公告投建 40 万吨/年 POE 及 30 万吨/年α-烯烃装置， 有望打开成长新局面。一期建设 20 万吨 POE 联合装置，采用引进的成熟工艺包，有望在产线调试、产品性能等方面取得较好的优势。

　　公司是国家级高新技术企业，专业生产各类精细化工产品和光学级聚合物材料。公司通过不断自主创新，公司凭借完善的化工基础设施、自行研发的专利技术以及丰富的生产工艺流程控制经验，成为国内领先的规模化生产聚醚胺、（甲基）丙烯酸异冰片酯、脂环族丙烯酸酯的科技型企业。

　　公司主营产品聚醚胺下游主要应用于风电叶片和页岩气开采。阿科力聚醚胺设计产能达2万吨/年，其生产工艺为连续化生产，采用负载在载体上的金属催化剂，生产效率、生产成本、产品质量可与国外公司媲美，构筑了较高的竞争壁垒。公司光学级聚合物材料产品（丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸异冰片酯）的涉及产能5000吨/年。目前主要应用领域还是以知名高档汽车、新能源汽车表面涂层为主，光固化涂层其他领域为辅。

　　先发技术优势，有望打通COC/COP全产业链，实现国产突破。公司2014年启动相关研发，目前已突破了桥环单体合成技术、高活性高选择性的茂金属催化剂制备技术、新型连续发反应器设计技术、高位阻烯烃茂金属催化配合聚位等核心技术。公司已收到潜江市发改委签发的《湖北省固定资产投资项目备案证》，拟建设“年产2万吨聚醚胺、年产3万吨光学材料（环烯烃单体及聚合物）项目”项目，总投资预计为10.5 亿元，计划开工时间为2023 年 1 月。针对此项目，公司同步发布定增预案，拟募集资金 4.41 亿元（拟总投资额 5.39 亿元）率先建设2万吨聚醚胺和1万吨光学材料产能，项目建设周期预计为12个月。

　　贵金属催化剂(precious metal catalyst)是一种能改变化学反应速度而本身又不参与反应最终产物的贵金属材料。几乎所有的贵金属都可用作催化剂，但常用的是铂、钯、钌、铑、铱、金、银等，其中尤以铂、钯应用广泛。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、耐腐蚀等综合优良特性，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。

　　贵金属催化剂的催化活性组分主要以铂（Pt）、钯（Pd）、钌（Ru）、铑（Rh）、铱（Ir）等为主。贵金属催化剂用载体种类繁多，以硅酸盐、金属氧化物、炭载体为主。贵金属催化剂下游应用十分广泛，涉及石油化工、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。

　　从下游看，贵金属催化剂主要应用领域在汽车尾气和化工领域。据《2022庄信万丰铂族金属市场报告》，2021年铂金、钯金、铑金三种贵金属在汽车尾气催化和化工/炼油领域合计需求量约 416.9 吨和 47.5 吨，近年来需求量整体呈上升趋势。而我国得益于石油化工产能放量以及汽车排放标准更新，在汽车领域以及化工工业领域对PGM需求有较大增长。2020年我国PGM在全球汽车领域需求量占比20%，2021年在世界工业领域需求量占比38%。

　　从材料端看，贵金属在全球属于稀缺资源，贵金属催化剂的主要原材料是铂、钯等贵金属原料，而我国在铂族金属资源上属于极度匮乏的国家，主要贵金属大部分依赖进口。

　　全球铂族金属矿储量有限，主要分布于南非、俄罗斯和美国等国家，我国铂族类金属储量较低，品位较差。据美国地质调查局USGS统计， 2021年全球铂族金属储量约7.0万吨，其中南非铂族金属储量最为丰富，达到6.3万吨，占全球总储量的90.0%。我国作为工业大国，铂族金属需求量较大，但铂资源少，禀赋较差。以2018年数据计算，我国铂族金属探明资源量仅为401吨，约占当年全球储量的0.6%，且我国铂族金属矿大多为铜镍型矿床，矿床品位较低，Pt、Pd总量仅0.35g/t（南非西维兹矿山平均品位高达8.0 g/t）。

　　国内铂族金属需求量较大，但目前主要依赖进口，对外依存度极高。据庄信万丰，我国为铂、钯第一大消费国，21年需求量世界占比35%、27%。《中国铂钯年鉴2022》指出，国内铂钯的供应主要来自于矿产供应、回收再生和进口三大部分。其中，进口及回收再生为国内铂钯供应的主要来源。2021年，我国矿产铂钯金属为3.8吨，回收再生铂钯金属约26吨，进口铂钯金属约123.1吨，其中铂金进口量为101.3吨，钯金进口量为21.7吨，同比增长6.7%。进口铂钯占我国铂钯供应的80.5%以上。

　　铂族金属战略价值凸显。一方面主要供应地南非和俄罗斯都面临一定问题，供应具有不确定性；另一方面随着全球高端科技竞争愈发激烈，铂族金属在汽车、国防军工、化工、医药、新材料、环保、粮食生产等领域应用愈多，战略价值日益凸显。据《我国铂族金属产业现状及战略储备研究》一文介绍，目前，世界主要发达国家均建立了比较完善的稀有金属战略储备管理体系，如美国、俄罗斯、欧盟、日本等均已将铂族金属列入战略储备金属。

　　贵金属催化剂的经济使用最重要的条件是它们的有效回收。特别是我国铂族金属储量较低，现阶段我国提升铂族金属自给率的主要方法也在于推进铂族金属回收。但目前我国铂族金属回收规模仍较小，以铂金为例，2022年，国内铂金回收供给量仅6.7吨，占世界铂金回收量（47.7吨）的14%，低于主要发达国家。我国在贵金属领域，尤其是铂族金属资源循环再利用方面仍存在较大的发展空间。

　　氢能是未来能源技术的重要方向。氢能作为一种来源广泛、清洁无碳、灵活高效、能量密度高、应用场景丰富的二次能源，是推动传统化石能源清洁高效利用和支撑可再生能源大规模发展的理想互联媒介，也是实现交通运输、工业和建筑等领域大规模深度脱碳的最佳选择。氢能被誉为未来世界能源架构的核心，氢能及燃料电池逐步成为全球能源技术的重要方向。

　　2022年3月，国家发改委和国家能源局联合发布了《氢能产业发展中长期规划 （2021-2035）》，以2060年碳中和为总体方向，明确了氢能在我国能源体系中的角色定位以及在绿色低碳转型过程中的重要作用，强调了以可再生能源制氢和清洁氢为核心的氢能发展方向，并从制、储、运和基础设施等全产业链的角度进行了统筹规划和布局，规划中指出 2025 年我国燃料电池汽车保有量达 5 万辆，可再生能源制氢达10-20万吨/年。

　　电解水制氢最具未来发展潜力。现阶段，我国主流的制氢工艺主要有煤制氢、天然气制氢、石油制氢和可再生能源制氢等，根据制氢过程中的碳排放强度，可将制取的氢气分为“灰氢”、“蓝氢”和“绿氢”。其中灰氢主要通过化石能源制得，技术成熟度高，生产规模大，但碳排放较高；蓝氢由加装碳捕获与封存（CCS）技术的化石能源和工业副产制取；绿氢则通过可再生能源制氢，制取过程中几乎不产生碳排放，是未来制氢技术发展的主流方向，但目前技术成熟度较低、技术成本高，推广应用仍需要时间。根据中国氢能联盟预测，可再生能源电解水制氢占比将在 2050 年提升至70%。

　　贵金属催化剂为质子交换膜电解水制氢的核心关键材料。电解水制氢主要有三种技术路线：碱性电解（AWE）、质子交换膜（PEM）电解和固体氧化物（SOEC）电解。与AE制氢相比，PEM水电解制氢工作电流密度更高（ 1 A/cm2），总体效率更高（74%~87%），氢气体积分数更高（99.99%），产气压力更高（3~4 MPa），动态响应速度更快。当前欧盟已经规划了PEM电解水制氢来逐渐取代碱性水电解制氢的发展路径。

　　质子交换膜电解水制氢的核心关键材料主要系质子交换膜和贵金属催化剂，膜电极中析氢、析氧电催化剂对整个水电解制氢反应十分重要。阴极析氢电催化剂处于强酸性工作环境，易发生腐蚀、团聚、流失等问题，为保证电解槽性能和寿命，析氢催化剂材料选择耐腐蚀的Pt、Pd贵金属及其合金为主。相比阴极，阳极极化更突出，是影响PEM水电解制氢效率的重要因素。苛刻的强氧化性环境使得阳极析氧电催化剂只能选用抗氧化、耐腐蚀的Ir、Ru等少数贵金属或其氧化物作为催化剂材料，其中RuO2和IrO2对析氧反应催化活性最好。

　　尽管后续降低电解槽成本、研究复合金属催化剂将是发展方向，但技术突破前贵金属的资源稀缺性凸显，贵金属催化剂仍是PEM电解水制法主要依赖材料。

　　燃料电池是一种将燃料所具有的化学能直接转换成电能的装置，最大的优点是不受卡诺循环的限制。燃油机经过百年发展，卡诺循环效率低于30%，氢燃料电池则已突破40%，正向最高理论值80%-90%突破，在能量转化率上燃料电池比燃油机具有更广阔的空间，且兼具了降低碳排放的优点。

　　燃料电池系统主要由燃料电池发动机、电压变换器（DC/DC）、车载氢系统等构成，其中燃料电池发动机主要部件包括电堆、发动机、氢气供给系统、空气供给系统等。相较于传统燃油车或纯电动汽车动力系统，燃料电池发动机系统结构较为复杂，示意如上图。

　　燃料电池电堆是发动机系统的核心部件，是氢气和氧气发生电化学反应及产生电能的场所。膜电极作为燃料电池电堆的核心部件，主要是由质子交换膜、催化剂、气体扩散层组成。从成本拆分看，电堆占燃料电池系统整体成本的60%，而催化剂则占到电堆成本的36%。

　　铂基催化剂是当前最优选择。燃料电池催化剂包括铂基催化剂和非铂催化剂。铂基催化剂的优点在于具备良好的分子吸附和解离特性，缺点为价格昂贵。非铂催化剂主要有其他贵金属/非贵金属/非金属催化剂几种类型，在催化活性和稳定性方面与铂基催化剂存在较大差距，开发廉价高效且可产业化的非铂催化剂仍具有非常高的挑战性。在兼顾性能与成本的原则之下，具备良好抗酸性和优秀催化性能的铂成为了催化剂首选材料。

　　燃料电池车为氢能应用突破口，随着氢燃料电池汽车示范城市群的建立，中国氢燃料电池业有望迎来较快增长。我国纯电动汽车应用区域主要集中在东部、中部和南部，而北部、东北部、西北部分布较少，原因是这些地区冬季温度低，影响动力电池出力。相比之下，燃料电池受温度影响较小，电池余热可灵活转化 利用，并且这些地区可再生能源资源较为丰富，由可再生能源制取的清洁低碳氢能供应能力强，燃料电池汽车具有较大的市场应用潜能。中国氢能联盟研究院的统计，截至2022年底全球燃料电池车保有量达到6.7万辆，同比增长36.6%，其中我国燃料电池车保有量为12682辆。根据“3+2”燃料电池汽车示范城市群推广规划，到2025年，我国燃料电池车辆累计推广有望超过5万辆。

　　尽管电动车的普及或会压缩重金属尾气催化剂方面的需求，但氢燃料汽车发展前景广阔，有望打开铂族金属的长期增长空间。从单车用量来看，我国燃料电池车目前每车铂金使用量30-80克，较传统柴油车、汽油车单车用量（约2-10克/辆）大幅提升。本田Clarity催化剂铂含量降至16克/辆，丰田Mirai燃料电池催化剂铂含量约20克/辆，随着技术改进，单车用量长期目标有望降低至 10-15 克铂金，但相对于传统汽油车与柴油车用量依然大幅上升。

　　在能量密度及运行寿命方面持续实现技术突破，以及氢燃料电池逐步拓展到交通、电力、化工、冶金等领域多元应用，预计中国氢燃料电池电堆的出货量将保持快速增长。据中国氢能联盟数据，2021年我国燃料电池电堆年新增市场规模约为6.2亿元。预计2021-2025年燃料电池电堆新增市场需求的CAGR为87%。2025/2030年，燃料电池电堆新增市场分别为75/238亿元。依照催化剂成本占电堆成本的36%推算，2021年氢燃料电池催化剂新增市场规模约为2.32亿元，考虑铂族金属含量由于技术升级使用量逐年下降，催化剂成本占比有望降至20%，预计至2025年贵金属催化剂累计增量达358亿元。

　　公司为我国贵金属新材料一体化龙头企业，目前已建立了较完整的贵金属产业链体系，能够为客户提供从原料供给到新材料制造和资源回收的贵金属一站式综合服务。2017-2021年营收CAGR达23.9%，净利润CAGR达34.8%，2022年三季度实现营收287.84亿元，同比+1.25%，归母净利润3.25亿元，同比+12.17%。

　　公司为首批科研所改制企业，背靠世界三大知名贵金属研究所之一的贵研所，技术储备雄厚，也是国内在贵金属材料领域拥有系列核心技术和完整创新体系，集产学研为一体的上市公司。

　　在贵金属新材料领域，公司已在贵金属催化材料、信息功能材料及特种功能材料等领域取得多项技术突破，填补了国内空白，处于行业领先水平。在回收领域，公司相关专利数量以及回收来源种类在同行业中都处于领先水平。汽车、石化、医药化工、电子废料等领域均有涉及，且回收率也处于行业领先水平，部分专利铂族金属回收率可达 99%乃至 99.5%以上。

　　凯大催化成立于2005年，为国内主要的贵金属催化剂行业供应商之一。主要产品贵金属前驱体及贵金属催化剂性能达到国际先进水平，主要瞄准进口替代市场，可广泛应用于内燃机尾气净化、化工、氢能源等领域。其中贵金属前驱体为主要主营收入来源，历年占比90%以上。2022年H1，公司贵金属催化剂业务占比较大幅度上升至25.46%。2022年公司实现营业收入19.83亿元，同比+15.83%，实现归母净利润 6796.27万元，同比+9.2%。目前具有贵金属前驱体产能3.3万吨，贵金属催化剂1000吨。

　　目前公司在电解水制氢及有机溶液储氢环节具备相关技术储备，燃料电池用铂基催化剂已进入批量化试生产阶段。2022年对膜电极企业亿氢科技战略投资2000万元并与其签订战略合作协议，通过合作，新产品铂基催化剂有望逐步打开氢燃料电池市场。公司燃料电池催化产品已进入客户验证阶段，随着未来氢能源行业发展，有望打开新盈利空间。

　　公司2021年上市，是第二批国家级专精特新“小巨人”企业，主要从事贵金属催化剂的研发、生产与销售等业务，下游主要涉及医药、精细化工和基础化工等领域。2022年公司实现营业收入18.82亿元，同比+18.43%；实现归母净利润2.21亿元，同比+36.02%。

　　2021年公司募集资金净额4亿元用于先进催化材料与技术创新中心及产业化建设项目及稀贵金属催化材料生产再利用产业化项目。其中先进催化材料与技术创新中心及产业化建设项目建成后将新增多相催化剂产能75吨、均相催化剂产能2吨。稀贵金属催化材料生产再利用产业化项目围绕煤制乙二醇用钯氧化铝催化剂、移动床烷烃脱氢用铂氧化铝催化剂、炼油连续重整用铂铼催化剂、乙炔氢氯化用金炭催化剂，项目建成后将新增炭载催化剂产能700吨，氧化铝催化剂1300吨，配套建设2000吨废旧贵金属催化剂回收产能。

　　公司大股东西北有色金属研究院是国内领先的有色金属研发院所，而凯立依托西北院和自主研发人员，储备较多发展空间大的项目，在研项目包括氢燃料电池和氢能相关产品，氢化丁腈橡胶（HNBR）催化剂，以及PDH、煤制乙二醇等化工领域空间大的催化剂品种，未来接力PVC和医药，有望形成新的增长点。

　　催化剂的技术进展是推动化工行业发展的最有效的动力之一，约有90%以上的工业过程涉及催化剂的使用。催化剂行业具有天然行业壁垒和客户粘性，下游对催化剂产品价格不敏感，其性能才是关键。我国催化剂行业目前仍处于贸易逆差状态，主要依靠国外进口，国产化空间较大。双碳背景+化工业高质量发展需求下，我们认为催化剂行业发展也有望向环境保护及高端新材料方向突破，全力迈向国产化。看好：1）国六标准全面落地，分子筛催化剂市场空间较大；2）聚烯烃产能扩产加速，高端聚烯烃亟待突破，相关催化剂技术储备企业有望拓展产品布局；3）贵金属催化剂以稀为贵，氢能应用场景有望提供新增量。

　　1） 原材料供应、价格波动风险：催化剂原材料多涉及技术壁垒领域，供应有限，也是我国催化剂突破重点之一。例如茂金属催化剂上游材料MAO在我国仅有少数企业具备生产技术；又如贵金属催化剂主要成本为原材料，贵金属价格较高，若市场价格波动较大，或会挤压企业利润，亦会影响贵金属催化剂应用空间。

　　2）与国际企业竞争风险：催化剂尤其是高端材料催化剂市场仍由海外企业主导，与海外化工巨头相比，我国多数催化剂企业在品牌积累、技术水平、资金实力等方面存在一定差距，国产化任重道远。

　　3）下游需求不及预期风险：尽管催化剂下游应用领域众多，但高端领域可能受到目前技术水平和成本限制，需求难以放量；另外，技术更新下，不同催化剂迭代快速，产品投产到落地应用具有隔断风险。