碳达峰、碳中和的目标及环保政策的加强推动了催化剂的需求增长
1、分子筛催化剂发展概况
分子筛是一种具有规则孔道结构的无机材料，能够按分子大小筛分混合物。它们分为吸附材料、离子交换材料和催化材料三类。吸附材料用于气体分离和净化；离子交换材料用于废料处理；催化材料在石油化工和其他工业催化中应用。其优异的催化性能来自其均匀孔道、较大比表面积和强酸性及氧化还原活性中心。
分子筛按孔道结构分为微孔、介孔、大孔和复合孔道分子筛；按来源分为天然和合成分子筛，合成分子筛进一步分为铝基、磷盐类、钛类和其它类。常见的合成分子筛包括A型、X型、Y型、丝光沸石型和高硅沸石ZSM型。2018年全球分子筛市场为14.97亿美元，到2023年增至约20.10亿美元，年均增长超过6%。2021-2025年市场将增加4.78亿美元，年增长率5%，其中45%来自亚太地区，中国和日本为主要市场。随着需求增长和新应用领域的拓展，市场前景良好。
2、产品分类情况
分子筛类产品包括环己烯水合催化剂、钛硅分子筛催化剂、N2O分解催化剂等，同时提供ZSM-5分子筛、4A分子筛、5A分子筛、β分子筛、丝光沸石分子筛等多种分子筛的加工服务。分子筛类产品因其独特的孔道结构和功能性，在多个工业领域有着广泛的应用。
以下是一些具体的分子筛产品及其用途：
（1）环己烯水合催化剂
环己烯水合催化剂属于ZSM-5分子筛催化剂的一种，特定用于环己烯制备环己醇的催化反应中。环己醇是生产己二酸和己内酰胺等重要化工品的中间原料，目前环己醇的生产方法主要有环己烷氧化法、苯酚加氢法和环己烯直接水合法。
资料来源：普华有策整理
（2）钛硅分子筛催化剂
钛硅分子筛催化剂主要用于环己酮制备环己酮肟的反应，这一步是生产己内酰胺的关键。与传统羟胺法相比，钛硅分子筛催化剂提供了温和的反应条件、低副产物、低能耗和低污染，经济效益更高。此外，它还可应用于丙烯环氧化、苯酚羟基化、醇类氧化及胺类氧化等反应，具有广泛的工业价值。
（3）N2O分解催化剂
N2O（又称笑气）是一种强效温室气体，对环境造成严重影响。主要的N2O排放源是化工生产过程，尤其是生产二酸和硝酸。治理N2O的方法包括高温分解、氧化还原吸收和催化分解，其中催化分解因其高转化率和较低反应温度而成为优选方法。用于N2O分解的催化剂包括负载型贵金属催化剂、金属氧化物催化剂和金属改性分子筛。贵金属催化剂效率高但成本高；金属氧化物催化剂在高温下稳定性差；改性分子筛催化剂在催化效率、稳定性和成本上表现较优，尤其是铁改性的β分子筛具有较好的催化活性。
（4）ZSM-5分子筛
ZSM-5分子筛是1972年由美孚公司开发的高硅三维孔道分子筛，具有优异的热稳定性、酸稳定性和催化活性。其独特的孔结构不仅提供了择形催化的空间限制，还为反应物和产物提供了丰富的通道。ZSM-5广泛应用于石油工业中的催化裂化过程，显著改善汽油质量，并提高乙烯、丙烯等重要化工原料的产量。
（5）A型分子筛
A型分子筛是一种具有八元环结构的硅铝酸盐，按孔径分为3A、4A和5A型。孔径的不同由金属阳离子的不同决定：
3A分子筛（孔径3Å）由钾离子提供，主要用于干燥水分，适合处理不饱和烃裂解气、天然气和乙醇等。
4A分子筛（孔径4Å）由钠离子提供，能吸附大部分工业气体，如硫化氢、二氧化碳和氨气，还可在低温下吸附甲烷、氧气、氮气和稀有气体。
5A分子筛（孔径5Å），钙离子取代部分钠离子，适用于气体脱硫和脱碳过程，特别在C2H4-CO2工艺中有效去除CO2，并降低硫含量。
3、下游应用领域情况分析
（1）环保产业
分子筛的结构特性决定了其具有优良的吸附性能、离子交换性能以及催化性能，能有效运用
于空气净化、烟气脱硫、脱硝等领域。
N2O（氧化亚氮）是一种温室气体，对环境具有负面影响，包括破坏臭氧层。主要来自自然排放（如土壤和海洋）及人类活动（如氮肥使用、尼龙生产和化石燃料燃烧）。工业上，减少N2O排放可以通过以下三种技术：优化催化反应工艺、在催化剂网中分解N2O、以及利用催化剂分解排放气体中的N2O。
《哥本哈根协议》之后，许多国家设定了温室气体减排目标，欧盟、美国、日本计划于2050年实现碳中和，中国则提出2030年碳达峰、2060年碳中和的目标。环保政策的加强推动了对催化剂的需求增长。特别是在己二酸生产和汽车尾气治理领域，N2O分解催化剂和NOx催化剂的需求预计将大幅增加。2021年7月起，我国实施的“国六”排放标准比“国五”更为严格，进一步推动了对汽车尾气催化剂的需求。
（2）石油化工产业
中国石油下游需求主要分为成品油（汽油、柴油、航空煤油）和化工品，2023年成品油占原油需求的52.65%，其中汽油、柴油、煤油分别占比20.27%、27.76%、5.63%。近十年，中国炼油能力以2.52%的复合增长率提升，至2023年达到9.36亿吨/年，位居全球首位。2023年原油加工量达7.3478亿吨，同比增长9.3%。
2014年起，国家开放石化基地给社会资本，规划七大沿海石化基地，促进竞争与产业升级。2023年发布的指导意见禁止新建1000万吨/年以下的常减压装置，推动行业绿色创新高质量发展。民营大炼化项目如恒力石化、荣盛石化等成为新增炼油能力的主要来源，逐渐打破国营炼厂的垄断格局。
4、行业周期性、区域性和季节性
资料来源：普华有策整理
5、行业竞争格局
在分子筛领域，1950年到1980年代末期，国内在石油、石化以及一些特殊工业领域使用的分子筛主要从美国UOP等公司进口，1988年UOP开始进军中国市场，与上海华谊集团共同出资创、建上海环球分子筛有限公司，推动了国内分子筛行业的发展，国内分子筛的生产也从最初的低端加工逐渐发展到现在已经具备了国际竞争能力，逐步打破了跨国企业在中高端市场的垄断。目前国内分子筛规模较大的企业包括中石化催化剂公司、建龙微纳、中触媒、齐鲁华信、上海恒业、大连海鑫等公司。
6、行业壁垒
（1）技术及人才壁垒
催化剂行业门槛高，研发和核心技术构成主要壁垒。该行业技术密集，生产工艺复杂，且技术更新迅速。企业需具备强大的自主创新能力和前瞻性，经过多个研发和试验环节才能实现技术创新。由于高技术要求和人才稀缺，新企业难以短期内积累足够技术实力。
（2）市场进入壁垒
优质催化剂需具备高活性、选择性和长寿命，同时需满足苛刻的使用条件。客户选择供应商时经过严格的筛选流程，并要求稳定的供货。一旦被认可，催化剂供应商通常与客户建立长期合作关系。
（3）规模生产壁垒
催化剂行业中，催化剂的质量和稳定性直接影响下游生产稳定性。规模生产的厂商因供货及时、响应快、技术成熟、质量高且供货模式多样，通常更受客户青睐，以确保生产连续性和产品质量。
（4）资金壁垒
催化剂公司需储备原材料和贵金属，以快速响应客户需求，这要求充足的流动资金。资金不足会影响客户开拓和交货时间，降低竞争力。此外，技术更新快速，公司需持续投入研发，开发新产品和工艺，新企业必须具备足够资金实力。
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