精細化工行業(yè)系列報告之五：尾氣催化材料國六帶動相關配套材料放量

1、內容目錄 HYPERLINK l _TOC_250020 一、汽車尾氣處理是環(huán)境污染治理的重要環(huán)節(jié) 4 HYPERLINK l _TOC_250019 汽車是機動車大氣污染排放的主要貢獻者 4 HYPERLINK l _TOC_250018 汽車污染物主要來自汽油車和柴油車，尾氣成分有所不同 5 HYPERLINK l _TOC_250017 二、機后措施是汽車尾氣處理的主流方式，催化器是機后措施的核心 7 HYPERLINK l _TOC_250016 機后措施是汽車尾氣催化處理的主流方式 7 HYPERLINK l _TOC_250015 催化器是汽車機后尾氣處理系統(tǒng)的主要部分 8 HYP

2、ERLINK l _TOC_250014 催化劑是催化器的核心 9 HYPERLINK l _TOC_250013 汽車催化劑組成之一：載體，主要為蜂窩陶瓷載體 10 HYPERLINK l _TOC_250012 催化劑組成之二：涂層 12 HYPERLINK l _TOC_250011 催化劑組成之三：助劑 13 HYPERLINK l _TOC_250010 催化劑組成之三：活性成分 13 HYPERLINK l _TOC_250009 三、國六標準推動汽車尾氣催化劑配套材料用量大幅增加 14 HYPERLINK l _TOC_250008 國六是目前全球最嚴的汽車排放法規(guī)之一 14 H

3、YPERLINK l _TOC_250007 國六的執(zhí)行加速了機后尾氣處理產(chǎn)業(yè)鏈的變革 16 HYPERLINK l _TOC_250006 汽車機后尾氣處理產(chǎn)業(yè)鏈變革之一：催化器的加裝 16 HYPERLINK l _TOC_250005 汽車機后尾氣處理產(chǎn)業(yè)鏈變革之二：尾氣催化材料用量的大幅提升 17 HYPERLINK l _TOC_250004 蜂窩陶瓷用量的大幅提升 17 HYPERLINK l _TOC_250003 氧化鋁用量的大幅提升 18 HYPERLINK l _TOC_250002 沸石分子篩用量的大幅提升 18 HYPERLINK l _TOC_250001 四、投資建

4、議 19 HYPERLINK l _TOC_250000 五、風險提示 20圖表目錄圖表 1：2018 年 64%城市環(huán)境空氣質量未達標 4圖表 2：2018 年 PM2.5 為首要污染物天數(shù)占比 59% 4圖表 3：移動源為 PM2.5 的首要來源 4圖表 4：機動車一氧化碳（CO）污染主要來自汽車 5圖表 5：機動車碳氫化合物（CH）污染主要來自汽車 5圖表 6：機動車氮氧化物（NOx）污染主要來自汽車 5圖表 7：機動車顆粒物 PM 污染主要來自汽車 5圖表 8：汽車污染物排放有所下降，但仍位于較高位置（萬噸） 5圖表 9：汽車污染物主要來自國三國四車型 5圖表 10：汽車 CO 污染物

5、主要來自小型客車 6圖表 11：汽車 HC 污染物主要來自小型客車 6圖表 12：汽車 NOx 污染物主要來自大型貨車 6圖表 13：汽車 PM 污染物主要來自大型貨車 6圖表 14：汽車 CO、HC 污染物主要來自汽油車，NOx、PM 偏向于柴油車 7圖表 15：汽油車、柴油車尾氣排放污染物不同的主要原因 7圖表 16：機后措施是最有效的汽車尾氣處理方法 8圖表 17：機后尾氣處理產(chǎn)業(yè)鏈 8圖表 18：汽油車機后尾氣處理系統(tǒng) 8圖表 19：汽車尾氣排放主要技術裝置及簡介 9圖表 20：汽車尾氣催化劑的構成 10圖表 21：汽車尾氣催化劑的發(fā)展歷程 10圖表 22：全球催化劑市場基本被國外企業(yè)

6、壟斷 10圖表 23：不同類型的催化劑載體的對比 11圖表 24：蜂窩陶瓷分類 11圖表 25：康寧和 NGK 占據(jù)蜂窩陶瓷市場 90%的份額 12圖表 26：國內蜂窩陶瓷載體產(chǎn)能情況 12圖表 27：沸石分子篩下游應用較為分散 13圖表 28：我國汽車排放標準沿用歐洲標準但實施年份較慢 14圖表 29：相比于歐六，國六 b 在主要污染物限制方面均加嚴 40%及以上 14圖表 30：國四至國六標準重型柴油車主要污染物排放限值比較 14圖表 31：國四至國六標準輕型汽車主要污染物排放限值比較 15圖表 32：部分省市國六實施情況 15圖表 33：不同類型車輛國標準備執(zhí)行時間 16圖表 34：柴油

7、車和汽油車尾氣治理技術路線 17圖表 35：不同標準階段所有蜂窩陶瓷情況 17圖表 36：中國汽車用蜂窩陶瓷載體市場空間測算 18圖表 37：中國汽車用氧化鋁市場空間測算 18圖表 38：沸石分子篩在低溫以及高溫有更高的轉化率 19圖表 39：主要催化器使用的涂層材料 19圖表 40：中國汽車用沸石市場空間測算 19一、汽車尾氣處理是環(huán)境污染治理的重要環(huán)節(jié)1.1 汽車是機動車大氣污染排放的主要貢獻者 我國環(huán)境污染態(tài)勢依舊嚴峻，首要污染物以 PM 2.5 為主：現(xiàn)代工業(yè)的不斷發(fā)展，對我們生存的環(huán)境帶來嚴重污染。以中國為例，2018 年，全國 338個地級及以上城市中，217 個城市環(huán)境空氣質量超

8、標，占 64.2%。其中，以 PM2.5 為首要污染物的天數(shù)占重度及以上污染天數(shù)的 60.0%，以 PM10為首要污染物的占 37.2%，以 O3 為首要污染物的占 3.6%。圖表 1：2018 年 64%城市環(huán)境空氣質量未達標 圖表 2：2018 年 PM2.5 為首要污染物天數(shù)占比 59%362018年338個城市6437.20%60%3.60%0.20%PM2.5PM10達標O3超標其它來源：中國移動源環(huán)境管理年報（2019），國金證券研究所來源：中國移動源環(huán)境管理年報（2019），國金證券研究所 移動源為 PM 2.5 的首要來源，機動車尾氣排放直接威脅群眾健康：根據(jù)北京市 PM2.5

9、 源解析，移動源為 PM2.5 的首要來源，在重污染天氣期間，移動源的貢獻率會更高。同時，由于機動車大多行駛在人口密集區(qū)域，其尾氣排放直接威脅群眾健康。圖表 3：移動源為 PM2.5 的首要來源3%12%12%45%12%16%移動源 揚塵源 工業(yè)源 生活面源燃煤源農業(yè)及自然源來源：北京市生態(tài)環(huán)境局，國金證券研究所 汽車是機動車大氣污染排放的主要貢獻者：機動車尾氣排放污染物主要有 四大類，分別是一氧化碳（CO ）、總碳氫化合物（CH）、氮氧化物（NOx）以及顆粒物（PM）。根據(jù)中國移動源環(huán)境管理年報 2019，機動車 CO、 NOx、PM 污染物排放量超過 90%來自汽車，HC 污染物排放量超

10、過 80% 來自汽車。 圖表 4：機動車一氧化碳（CO）污染主要來自汽車圖表 5：機動車碳氫化合物（CH）污染主要來自汽車摩托車7.1%汽車92.6%低速汽車 0.3%摩托車8.3%低速汽車3.1%汽車88.6%來源：中國移動源環(huán)境管理年報（2019），國金證券研究所來源：中國移動源環(huán)境管理年報（2019），國金證券研究所圖表 6：機動車氮氧化物（NOx）污染主要來自汽車圖表 7：機動車顆粒物 PM 污染主要來自汽車摩托車1.7% 低速汽車5.6%汽車92.7%低速汽車 4.5%汽車95.5%來源：中國移動源環(huán)境管理年報（2019），國金證券研究所來源：中國移動源環(huán)境管理年報（2019），國金

11、證券研究所1.2 汽車污染物主要來自汽油車和柴油車，尾氣成分有所不同 隨著我國排放法規(guī)的趨嚴，全國四項污染物呈逐年下降之勢，年均削減 2.3%。若按照排放標準階段劃分的話，目前污染物貢獻主要來自國三國四車型。圖表 8：汽車污染物排放有所下降，但仍位于較高位置（萬噸）圖表 9：汽車污染物主要來自國三國四車型 4,0003,0002,0001,0000CO排放量HC排放量NOx排放量 PM排放量保有量2013201420152016201720183500030000250002000015000100005000070%60%50%40%30%20%10%0%國I前國I國II國III國IV國V及

12、以上COHCNoxPM 來源：中國移動源環(huán)境管理年報（2019），國金證券研究所來源：中國移動源環(huán)境管理年報（2019），國金證券研究所 從車型劃分的汽車污染物排放量看，CO、HC 污染物主要來自客車，NOx、 PM 污染物主要來自貨車。進一步分析，CO、HC 污染物主要來自小型客 車，NOx、PM 污染物主要來自重型貨車。圖表 10：汽車 CO 污染物主要來自小型客車圖表 11：汽車 HC 污染物主要來自小型客車微型客車3微型客車3中型貨車 4輕型貨車10微型貨車1大型貨車18小型客車57中型貨車 6輕型貨車9微型貨大型貨車23小型客車50中型大型客車5中型客車2車大型客車客車063 來源：

13、中國移動源環(huán)境管理年報（2019），國金證券研究所來源：中國移動源環(huán)境管理年報（2019），國金證券研究所圖表 12：汽車 NOx 污染物主要來自大型貨車圖表 13：汽車 PM 污染物主要來自大型貨車微型客車1小型客車11中型客車3小型客車1微型客車0中型客車1微型貨車大型貨車58大型客車13微型貨車0輕型貨車 5大型貨車66大型客車 130輕型貨車 11中型貨車 8中型貨車9來源：中國移動源環(huán)境管理年報（2019），國金證券研究所來源：中國移動源環(huán)境管理年報（2019），國金證券研究所 從燃料類型劃分的汽車污染物排放量看，CO、HC 污染主要來自汽油車，NOx、PM 污染主要來自柴油車。圖表

14、 14：汽車 CO、HC 污染物主要來自汽油車，NOx、PM 偏向于柴油車100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%汽油車柴油車燃氣車COHCNOxPM來源：中國移動源環(huán)境管理年報（2019），國金證券研究所汽油車、柴油車尾氣排放污染物有所區(qū)別主要是因為燃油成分、發(fā)動機條件以及尾氣氛圍有所區(qū)別，這也將帶來汽油車、柴油車在尾氣催化處理技術上會有所不同。圖表 15：汽油車、柴油車尾氣排放污染物不同的主要原因項目燃油成分區(qū)別發(fā)動機條件區(qū)別尾氣特征C5-C12 烴類，強揮發(fā)性，汽油車 可與空氣均勻混合點火，利用率僅 15；壓縮比一般在 8-11；壓縮行程終點氣缸溫度 300 度

15、左右高溫，高空速C10-C22 烴類，難揮發(fā)，與壓燃，利用率 30；壓縮比高柴油車 空氣混合不均勻，油料高達 16-22；壓縮行程終點氣缸低溫，高空速，氧過量溫缺氧時易形成碳煙溫度可達 500-700 度來源：基于釩基與銅鐵基分子篩的 SCR 后處理技術研究，國金證券研究所二、機后措施是汽車尾氣處理的主流方式，催化器是機后措施的核心機后措施是汽車尾氣催化處理的主流方式汽車尾氣催化凈化是指借助某些有效的技術措施，減少尾氣中的有害物質或使尾氣中的 CO、HC、NOx 及 PM 被氧化或還原，生成無毒的 CO2、 H2O 和 N2。目前，控制汽車尾氣排放的主要措施包括機前措施、機內措施和機后措施三種

16、，其中機前和機內措施技術難度高，減排效果有限，機后措施是目前最主流也是最行之有效的尾氣處理方法。圖表 16：機后措施是最有效的汽車尾氣處理方法技術難度高，減排效果有限機內措施最主流，行之有效燃油添加劑減少有害成分改良發(fā)動機提高燃燒效率凈化過濾催化轉化機前措施機后措施來源：奧福環(huán)保招股說明書，國金證券研究所圖表 17：機后尾氣處理產(chǎn)業(yè)鏈機后措施亦由多環(huán)節(jié)組成，各環(huán)節(jié)相互輔助也相互制約。目前機后尾氣處理產(chǎn)業(yè)鏈主要涉及四個環(huán)節(jié)的生產(chǎn)企業(yè)，分別是催化劑配套材料廠商、催化劑廠商、發(fā)動機廠商以及整車廠商。催 化 劑 配 套 材 料 廠 商： 國 瓷 材 料 、 奧 福 環(huán) 保、 萬 潤 股 份 等 催 化

17、 劑 廠 商 ： 巴 斯 夫 、莊 信 萬 豐 、 優(yōu) 美 科 等發(fā) 動 機 廠 商 ： 康 明 斯 、濰 柴 動 力 等整 車 廠 商 ： 通 用 、 福 特、 上 汽 等來源：淺談汽車尾氣凈化技術的發(fā)展，國金證券研究所催化器是汽車機后尾氣處理系統(tǒng)的主要部分汽車機后尾氣處理系統(tǒng)是由熱端管件、催化器、共鳴器、消音器等組成，其中催化器是機后尾氣處理系統(tǒng)的主要部分。圖表 18：汽油車機后尾氣處理系統(tǒng)來源：CKNI，國金證券研究所目前汽車催化器主要包括三元催化器（TWC）、汽油機顆粒捕集器（GPF）、柴油氧化催化器（GPF）、選擇性催化還原催化器（SCR）、柴油機顆粒捕集器（DPF）、氨泄漏催化器（

18、ASC）等。汽油柴油尾氣成分不同帶來催化器應用的差異：因汽油車和柴油車的排放主要成分不同，故其治理技術原理及載體種類有所差異，其中汽油車主要有 TWC、GPF 路線，柴油車主要有 DOC、DPF、SCR、ASC 路線，其中 TWC 主要處理 CO、HC、NOx，GPF、DPF 主要處理 PM、PN，DOC 主要處理 CO、HC；ASC 主要處理 NH3，SCR 主要處理 NOx。圖表 19：汽車尾氣排放主要技術裝置及簡介適用車型尾氣主要成分技術裝置名稱處理對象簡介三元催化器(Three WayCO、HC、 通過氧化還原反應同時將尾氣中的 CO、HC、NOx轉化為汽油車氧化碳(CO)、碳氫化合物

19、(HC)排放量高,而顆粒物排放低,氮氧化合物 (NOx)排放與柴油車基本相同Catalyst,簡稱 TWC)汽油機顆粒捕集器 (Gasoline Particulate Filter,簡稱 GPF)NOxPM、PNH2O、CO2 和 N2,催化劑中大都含有鉑、鈀、銠等貴金屬或稀有元素通過交替封堵蜂窩狀多孔陶瓷過濾體,排氣流被迫從孔道壁面通過,顆粒物分別經(jīng)過擴散、攔截、重力和慣性四種方式被捕集過濾柴油氧化催化器(Diesel Oxidatio Catalyst,簡稱 DOC)CO、HC將柴油燃燒后的排放物 CO 和 HC 進行氧化反應,生成 CO2和 H2O,主要用于控制 CO 和 HC 的排放

20、,常與 SCR 聯(lián)用柴油車顆粒物和氮氧化物(NOx)排放量多,氧化碳(CO)和碳氫化合物(HC)排放量少選擇性催化還原器 (Selective Catalytic Reduction,簡稱 SCR)柴油機顆粒捕集器(Diesel Particulate Filter,簡稱 DPF)NOxPM、PN在催化劑的作用下尿素有選擇性地與尾氣中的 NOx反應生成無污染的 N2 和 H2O通過交替封堵蜂窩狀多孔陶瓷過濾體,排氣流被迫從孔道壁面通過,顆粒物分別經(jīng)過擴散、攔截、重力和慣性四種方式被捕集過濾氨泄漏催化器(Ammonia Slip Catalyst,簡稱 ASC)NH3氧化尿素還原 NOx過程中泄

21、漏出來的 NH3,使其變?yōu)?N2來源：奧福環(huán)保招股說明書，國金證券研究所催化劑是催化器的核心汽車尾氣凈化催化器主要由催化劑和金屬外殼構成，而催化劑是其中核心，其主要由四部分構成：貴金屬活性組分、催化劑載體、 助劑及涂層(第二載 體)；其中貴金屬活性成分為催化劑的核心部分，主要起催化作用，載體提 供有效的表面積及孔結構，涂層用于增大表面積，助劑用于協(xié)助催化劑更 好地發(fā)揮性能。圖表 20：汽車尾氣催化劑的構成來源：奧福環(huán)保招股說明書，國金證券研究所自 20 世紀 70 年代汽車尾氣凈化催化劑問世以來，其發(fā)展主要經(jīng)歷了四個階段，分別為鉑和鈀氧化型催化劑、氧化- 還原雙段催化劑、三元催化劑（TWC）以

22、及單金屬鈀的 TWC。目前三元（TWC）的制備和應用已趨于 成熟，由于其具有機械強度高、比表面積大、阻力小、活性高等優(yōu)點被日、美等汽車工業(yè)廣泛使用。圖表 21：汽車尾氣催化劑的發(fā)展歷程第 一 階 段鉑 和 鈀 氧 化 型 催 化 劑 第 二 階 段氧 化 - 還 原 雙 段 催 化 劑 第 三 階 段三 元 催 化 劑 （ TW C ） 第 四 階 段單 金 屬 鈀 的 TW C來源：淺談汽車尾氣凈化技術的發(fā)展，國金證券研究所目前全球的汽車催化劑市場基本為國外企業(yè)壟斷，德國巴斯夫和英國莊信萬豐各攬走了 26%左右的環(huán)保催化劑市場份額，比利時優(yōu)美科公司占 19%的份額。圖表 22：全球催化劑市場

23、基本被國外企業(yè)壟斷其它29巴斯夫26優(yōu)美科19莊信萬豐26來源：立木咨詢，國金證券研究所汽車催化劑組成之一：載體，主要為蜂窩陶瓷載體汽車尾氣催化劑載體是影響催化劑效能的重要因素之一，它的主要的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(wěn)定性，起著活性中心和節(jié)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。圖表 23：不同類型的催化劑載體的對比載體類型優(yōu)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(fā)動機

24、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(wěn)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, 催化劑起燃慢抗高溫氧化性不佳, 成型工藝過于復雜,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，國金證券研究所目前汽車用載體以蜂窩陶瓷為主，且中長期仍將是主流： 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(yōu)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

25、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(xiàn)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。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。載體結構載體種類機構差異材料差異圖表 24：蜂窩陶瓷分類直通式載體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，

26、壁較薄，孔密度較高孔隙率較低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、攔壁流式載體DPF 過濾器、GPF 過濾器 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，孔隙率較高來源：奧福環(huán)保招股說明書，國金證券研究所蜂窩陶瓷行業(yè)屬于寡頭壟斷行業(yè)，其中康寧和 NGK 市場份額高達 90%。近年來國內以奧福環(huán)保、王子制陶等為代表的企業(yè)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(chǎn)化要求的提升，國內企業(yè)有望在蜂窩陶瓷市場搶占更多份額。圖表 25：康寧和 NGK 占據(jù)蜂窩陶瓷市場 90%的份額其它10康寧50NGK40來源：NGK 公司的核心競爭力分

27、析，國金證券研究所圖表 26：國內蜂窩陶瓷載體產(chǎn)能情況項目生產(chǎn)基地投資額生產(chǎn)產(chǎn)品上海9200 萬美元汽油車小尺寸載體康寧合肥5 億美元汽油車 GPFNGK蘇州6.87 億美元柴油車 DPF、汽油車 GPF奧福環(huán)保德州2.76 億人民幣400 萬升 DPFGPF宜興化機宜興年生產(chǎn)能力達到 800 萬升王子制陶宜興東營2.8 億人民幣年生產(chǎn)能力達到 1400 萬升年生產(chǎn)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重慶2.51 億人民幣200 萬升 DOC、160 萬升 TWC、200 萬升來源：國金證券研究所催化劑組成

28、之二：涂層涂層主要有兩個作用，一是提高載體的機械強度和滿足催化要求的高比表面積，另外一個作用是稀釋、支撐和分散催化劑活性組分和少量的助劑，從而達到提高催化劑的凈化效率。目前用于尾氣處理載體上的耐高溫涂層可設計為以下體系：Al2O3 基材料、沸石基材料、釩基（V2O5/TiO2/WO3）材料、MgO 材料和 SiC 材料等，國六之前主要用 Al2O3 以及釩基作為涂層材料，到了國六階段，主要用 Al2O3 以及沸石作為涂層材料。國六階段高純氧化鋁用量將提升若按純度劃分的話，氧化鋁可以分為普通型氧化鋁（純度99.99%），由于汽車尾氣催化對于性能要求更加嚴苛，其要使用的氧化鋁為高純納米氧化鋁。國六

29、階段汽油車尾氣催化器使用數(shù)量的提升將帶來氧化鋁涂層用量的增加。目前高純納米氧化鋁的國外主要生產(chǎn)企業(yè)有住友、沙索等，國內主要生產(chǎn)企業(yè)包括國瓷材料、山東晶鑫晶體科技有限公司、宣城晶瑞新材料有限公司等。國六階段推動了國內沸石分子篩在尾氣催化領域應用的突破到了國六階段，涂層材料變化的主要在于 SCR 催化器的涂層由先前的釩基變?yōu)榉惺肿雍Y，也就是說國六將推動沸石分子篩在國內汽車尾氣催化領域從 0 到 1 的突破。沸石分子篩分為天然沸石分子篩和合成沸石分子篩，目前大部分工業(yè)用沸石分子篩是通過化學合成生產(chǎn)的。型號主要有 3A(鉀 A 型)、4A(鈉 A 型)、 5A(鈣 A 型)、10Z(鈣 Z 型)、1

30、3Z(鈉 Z 型)、Y(鈉 Y 型)、鈉絲光沸石型等。沸石分子篩國內競爭格局高度分散，國外競爭格局集中：根據(jù)分子篩在國內石油化工行業(yè)的應用統(tǒng)計，我國產(chǎn)能規(guī)模在 5000 噸以下的小型廠商數(shù)量占比 81%，而產(chǎn)能規(guī)模在 1 萬噸以上的大型廠商數(shù)量占比僅 9%。相比于國內競爭格局，國外競爭格局集中，主要企業(yè)有 4 家，分別是美國環(huán)球石油產(chǎn)品公司、阿科瑪、Zeochem 以及日本東曹。沸石分子篩下游應用分散，細分應用領域較多：應用方面，沸石分子篩的下游較為分散，其最大下游是煉油行業(yè)，占比 29%，其次是空氣分離、石化等。在汽車尾氣催化領域，在國五以及之前鮮有應用；沸石的真正大規(guī)模應用將在國六階段。圖

31、表 27：沸石分子篩下游應用較為分散中空玻璃 8其它12煉油 29制冷劑 9天然氣12石化13空氣分離17來源：中國產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)，國金證券研究所催化劑組成之三：助劑助劑是一些自身沒有催化作用或活性較低的添加物，但加入助劑能大大提高催化劑的活性、選擇性或壽命。特別是在汽車排氣的惡劣條件下,為提高催化劑的穩(wěn)定性常常需要加入助劑，一些助劑能直接促進催化劑的性質，而有些助劑起著穩(wěn)定其它助劑的作用。催化助劑主要為稀土金屬氧化物（Ce、La、Sn、Zr、Mo、Ti）和堿金屬氧化物（BaO、CaO、SrO）等。催化劑組成之三：活性成分尾氣催化劑的活性組分是催化劑中最重要的成分之一，可分為貴金屬和非 貴金屬 2

32、 種類型。貴金屬類以 Pt、 h、 Pd 最為常用，其中鉑和銠主要用 于一氧化碳和碳氫化合物的氧化催化，銠主要提供 NOx 的還原活性，同時 兼具對碳氫化合物的氧化活性。貴金屬催化劑優(yōu)點是起燃溫度低、壽命長，對 CO、HC、NOx 同時具有較高的催化轉化效率; 缺點是貴金屬價格昂貴，資源稀少，易發(fā)生 Pb， S 中毒。非貴金屬催化劑以 Mn、 Co、 Fe、Sr、Cu、Ni、Bi 等過渡金屬與堿金屬氧化物為主要活性組分，非貴金屬氧化物添加物中常見的是稀土氧化物，但由于其起燃溫度高、熱穩(wěn)定性差、活性差易中毒等特點，一直未得到普遍應用。三、國六標準推動汽車尾氣催化劑配套材料用量大幅增加國六是目前全

33、球最嚴的汽車排放法規(guī)之一我國汽車排放法規(guī)主要沿用歐洲體系，執(zhí)行實施進度相對滯后：目前，國際上汽車排放法規(guī)主要形成了歐洲、美國以及日本三大體系，我國的機動車排放標準沿用的是歐洲體系。盡管標準升級速度比歐美快，但實際實施年份要比歐洲慢 5-10 年。圖表 28：我國汽車排放標準沿用歐洲標準但實施年份較慢中歐實施年份間隔/年(標準間實施間隔) (標準間實施間隔)中國實施年份歐洲實施年份標準我國輕型汽車排放標準與歐洲標準實施日期比較國 I（歐 I）200119929國 II（歐 II）2004（4）1996（4）8國 III（歐 III）2007（3）2000（4）7國（歐）2010（3）2005（5

34、）5國 V（歐 V）2018（8）2008（3）10國（歐）2019（1）2013（5）6來源：歐洲汽油機排放標準，國家機動車污染物排放標準，國金證券研究所 國六是目前全球最嚴的汽車排放法規(guī)之一：從 2000 年至今，我國相繼制 定了一系列排放法規(guī)，完成了從國一到國五的跨越。目前已實施的國六標 準是根據(jù)國五標準的實施情況和國內機動車實際情況進行的一次自主創(chuàng)新，在主要污染物限制方面，國六明顯加嚴了排放限制，甚至國六 b 執(zhí)行后將 嚴于歐六，因此國六也是目前全球最嚴的汽車排放法規(guī)之一 。以柴油車為 例，若柴油車全面實施國六排放法規(guī)，其對大氣中 NO2 濃度的貢獻僅增加 了 1 g/m3，對空氣質量

35、的影響可以忽略不計。圖表 29：相比于歐六，國六 b 在主要污染物限制方面均加嚴 40%及以上污染物國六 a 國六 b 歐六相比歐六，國六 b 污染物下降NOx(mg/km)60356041.67%PM(mg/km)4.53540.00%CO(mg/km)700500100050.00%HC(mg/km)1005010050.00%來源：歐洲汽油機排放標準，國家第六階段機動車污染物排放標準，國金證券研究所圖表 30：國四至國六標準重型柴油車主要污染物排放限值比較污染物國五國六相比國五，國六污染物下降NOx(mg/kWh)200046077.00%PM(mg/kWh)301066.67% PN(

36、mg/kWh)-600000000000-來源：生態(tài)環(huán)境部，國金證券研究所 針對輕型汽車，國六排放標準分兩個階段實施，自 2020 年 7 月 1 日起， 所有銷售和注冊登記的輕型汽車應符合國六標準 6a 限值要求；自 2023 年 7 月 1 日起，所有銷售和注冊登記的輕型汽車應符合國六標準 6b 限值要求；污染物國五國六 a國六 b相比國五相比于國五，國六加嚴了污染物排放限值，其中 NOx 限值加嚴了 41.67%， PM 限值加嚴了 33.33%，CO、HC 限值均加嚴了 50%，并增加了汽油車 排放顆粒物要求。圖表 31：國四至國六標準輕型汽車主要污染物排放限值比較國六 b 污染物下降

37、NOx(mg/km)60603541.67%PM(mg/km)4.54.5333.33%CO(mg/km)100070050050.00%HC(mg/km)1001005050.00%PN(mg/km)-6.010116.01011-圖表 32：部分省市國六實施情況來源：生態(tài)環(huán)境部，國金證券研究所雖然部分提前執(zhí)行國六的城市進度上有所放緩但仍快于國六規(guī)定的執(zhí)行時間：在國六標準發(fā)布后，部分有條件的城市計劃提前執(zhí)行國六標準，但執(zhí)行進度有所放緩，我們分析主要有以下幾個原因：多個環(huán)節(jié)協(xié)同耗時較長：汽車產(chǎn)業(yè)鏈較長，各環(huán)節(jié)的變動都有可能影響到其它環(huán)節(jié)；新標準的實施涉及面較廣，而汽車又是認證壁壘極高的行業(yè)，因

38、此建立標準相關配套體系尚需時日；國六是目前世界上最嚴格的尾氣排放法規(guī)之一，而提前實施國六的城市大多執(zhí)行更加嚴格的國六 b；存量非國六汽車庫存消耗仍需時間。省市實施時間具體政策備注2019 年 7 月 1 日燃氣車、公交、環(huán)衛(wèi)行業(yè)執(zhí)行北京重型柴油車國六 b原計劃于 2019 年 1 月 1 日執(zhí)行2020 年 1 月 1 日其余車輛執(zhí)行國六 b天津2019 年 7 月 1 日輕型汽車執(zhí)行國六 b2019 年 7 月 1 日停止銷售不符合國六標準的輕型汽車上海2019 年 7 月 1 日輕型汽車執(zhí)行國六 b2019 年 7 月 1 日輕型汽車、燃氣車執(zhí)行國六標準（過渡期 1 個月）河南廣東（不含廣

39、州、深圳）2020 年 7 月 1 日公交、郵政、環(huán)衛(wèi)等城市用途重型柴油車執(zhí)行國六 a2021 年 7 月 1 日重型柴油車執(zhí)行國六 a2019 年 7 月 1 日輕型汽車執(zhí)行國六廣州2019 年 7 月 1 日輕型汽車執(zhí)行國六 b（過渡期2 個月）2018 年 11 月 1 日柴油車執(zhí)行國六 b深圳2019 年 7 月 1 日汽油車執(zhí)行國六 b2019 年 7 月 1 日輕型汽車執(zhí)行國六山東2023 年 7 月 1 日輕型汽車執(zhí)行國六 b原計劃于 2019 年 1 月 1 日執(zhí)行汽油車原計劃于 2019 年 1 月 1 日山西2019 年 7 月 1 日8 個市區(qū)輕型汽車執(zhí)行國六云南2020

40、 年 7 月 1 日輕型汽車執(zhí)行國六2020 年 7 月 1 日環(huán)衛(wèi)汽車執(zhí)行國六遼寧2021 年 7 月 1 日柴油車輛執(zhí)行國六吉林2021 年 7 月 1 日柴油車輛執(zhí)行國六河南、河北、杭州、南京、陜西、安徽、江蘇、浙江2019 年 7 月 1 日輕型汽車執(zhí)行國六四川、成都、重慶2019 年 7 月 1 日輕型汽車執(zhí)行國六（有過渡期）成都原計劃于 2019 年 1 月 1 日執(zhí)行來源：各政府網(wǎng)站，國金證券研究所國六的執(zhí)行加速了機后尾氣處理產(chǎn)業(yè)鏈的變革國六標準的執(zhí)行推動了機后尾氣處理產(chǎn)業(yè)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(chǎn)業(yè)鏈提出了更高的要求，對于整車廠來說，其需要調整車身結構

41、以適應新的機后尾氣處理系統(tǒng)；對于發(fā)動機廠家來說，由于需要加裝催化器，故其需要調整機后尾氣處理系統(tǒng)設計；對于催化劑及其配套材料廠商來說，為了滿足更高的標準，其需要提高產(chǎn)品性能。圖表 33：不同類型車輛國標準備執(zhí)行時間實施時間排放標準階段車輛類型國六 a國六 b輕型汽車所有車輛2020 年 7 月 1 日燃氣汽車2019 年 7 月 1 日重型汽車城市車輛2020 年 7 月 1 日所有車輛2021 年 7 月 1 日輕型汽車所有車輛2023 年 7 月 1 日燃氣汽車2021 年 7 月 1 日重型汽車所有車輛2023 年 7 月 1 日來源：奧福環(huán)保招股說明書，國金證券研究所汽車機后尾氣處理產(chǎn)

42、業(yè)鏈變革之一：催化器的加裝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。到了國六階段，催化器需要加裝，其中汽油車需要加裝 DPF 催化器，柴油車需要加裝 DOC、DPF、ASC 催化器，催化器加裝的同時也會增加尾氣催化材料的用量。針對柴油車，在國一至國三階段，通過提升發(fā)動機內凈化技術便可滿足標準，國四至國五階段，SCR 是主流的技術路線，到了國六階段，主要采用 DOC+DPF+SCR+ASC 路線；針對汽油車，國一至國五階段，TWC 是主流的技術路線，到了國六階段，主要采用 TWC+GPF 技術路線。圖表 34：柴油車和汽油車尾氣治理技術路線汽車類型排放標準凈化措施主要技術路線及所用蜂

43、窩陶瓷載體國一至國三發(fā)動機內技術降低發(fā)動機燃燒室的面容比、改進點火系統(tǒng)、采用燃油噴射技術、引入廢氣再循環(huán)、改善燃料供給系統(tǒng)等柴油車國四至國五國六SCRDOCDPFSCRASC通過加裝機后尾氣處理系統(tǒng)汽油車國一至國五TWC通過加裝機后尾氣處理系統(tǒng)國六TWCCPF來源：奧福環(huán)保招股說明書，國金證券研究所汽車機后尾氣處理產(chǎn)業(yè)鏈變革之二：尾氣催化材料用量的大幅提升蜂窩陶瓷用量的大幅提升汽車類型排放標準所需蜂窩陶瓷個數(shù)國一至國三0柴油車國四至國五1國六4國一至國五1國六2到了國六階段，由于需要加裝催化器，這樣就意味著配套蜂窩陶瓷載體用 量也將大幅增加。具體來說，國五標準下，汽油車單車使用載體量約為 1.

44、5L，柴油車約為 15L，以 2019 年汽油車 2121 萬臺產(chǎn)量、柴油車 295 萬 臺產(chǎn)量測算，在中性條件假設下，2019 年汽車尾氣催化器載體需求量約為 8140 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(chǎn)量）和 289 萬臺柴油車（2015-2019 年平均產(chǎn)量）測算，在中性條件假設 下，2022 年我國汽車工業(yè)對尾氣催化劑載體的需求量將達到 14017 萬升。圖表 35：不同標準階段所有蜂窩陶瓷情

45、況汽油車來源：奧福環(huán)保招股說明書，國金證券研究所圖表 36：中國汽車用蜂窩陶瓷載體市場空間測算項目 20172018悲觀2019E中性樂觀悲觀2020E中性樂觀悲觀2021E中性樂觀悲觀2022E中性樂觀汽油車產(chǎn)量/萬輛 24872327212121212121231223122312231223122312231223122312汽油車蜂窩陶瓷載體 1.51.51.51.51.53.03.03.03.03.03.03.03.03.0國六執(zhí)行率00714285060808090100100100100汽油車蜂窩陶瓷載體 3731349134043627407252025549624262426

46、5896936693669366936柴油車產(chǎn)量/萬輛 322301295295295289289289289289289289289289柴油車蜂窩陶瓷載體 15.015.015.015.015.025.025.025.025.025.025.025.025.025.0國六執(zhí)行率00135510153050658095100柴油車蜂窩陶瓷載體 48304515445545144573448046244769520257806214664770817225汽車蜂窩陶瓷載體總 856180067859814086459682101731101111444123691315013583140171

47、4161汽車蜂窩陶瓷載體市 30.528.530.233.439.349.955.364.968.878.286.390.294.195.4單耗/升需求量/萬升單耗/升需求量/萬升需求量/萬升場空間/億來源：中國汽車工業(yè)協(xié)會，國金證券研究所氧化鋁用量的大幅提升國六標準下，氧化鋁應用于汽油車的三效催化器和 GPF 催化器，以及柴油 車的 DOC 和 DPF 催化器。國五標準下只有汽油車三效催化器使用氧化鋁，在中性條件假設下，以 100g/L 的涂覆量測算氧化鋁的市場空間，則我國 2019 汽車催化劑市場氧化鋁的市場容量為 4481 噸。而到了國六標準，除 了柴油車 SCR、ASC 催化器，其它催

48、化器均要使用氧化鋁作為載體，在中 性條件假設下，若國六標準實施將帶來氧化鋁 12281 噸的新增市場空間。圖表 37：中國汽車用氧化鋁市場空間測算項目 20172018悲觀2019E中性樂觀悲觀2020E中性樂觀悲觀2021E中性樂觀悲觀2022E中性樂觀蜂窩陶瓷需求量/萬 21211986195922402745390243935231566465897370780382378381氧化鋁單耗/Kg 0.10.10.20.20.20.20.20.20.20.20.20.20.20.2氧化鋁需求量/噸 2121198639174481549078038786104621132913178147

49、39156061647316762氧化鋁市場空間/億 1.31.22.42.73.34.75.36.36.87.98.89.49.910.1升（SCR除外）來源：中國汽車工業(yè)協(xié)會，國金證券研究所沸石分子篩用量的大幅提升國六之前，主要是 TWC 催化器使用-Al2O3 作為涂層材料，而 SCR 催化器使用的涂層材料為釩基（V2O5/TiO2/WO3）涂層材料。到了國六階段， TWC 催化器仍使用氧化鋁作為涂層材料，加裝的催化器除了 ASC 其它也均使用氧化鋁作為涂層材料，而對于 SCR 催化器來說，原先的釩基涂層材料沒辦法滿足國六對氮氧化合物的嚴苛的排放要求，需要換為沸石分子篩的涂層材料。圖表

50、38：沸石分子篩在低溫以及高溫有更高的轉化率來源：CKNI，國金證券研究所圖表 39：主要催化器使用的涂層材料SCR 汽油車DPF DOC 柴油車TWCGPF 項目國一至國五氧化鋁未使用該技術 未使用該技術 未使用該技術 釩基國六氧化鋁氧化鋁氧化鋁氧化鋁沸石分子篩來源：CKNI，國金證券研究所 在中性條件假設下，國六實施后分子篩在中國將開拓 7225 萬噸的巨大市場，并且伴隨國六標準的階段性深入，分子篩的用量也會相應增加，屆時市場需求將進一步兌現(xiàn)。圖表 40：中國汽車用沸石市場空間測算項目20172018悲觀2019E中性樂觀悲觀2020E中性樂觀悲觀2021E中性樂觀悲觀2022E中性樂觀柴

51、油車產(chǎn)量/萬輛322301295295295289289289289289289289289289沸石單耗/Kg0.00.02.52.52.52.52.52.52.52.52.52.52.52.5國六執(zhí)行率00135510153050658095100沸石需求量/噸00742213693617231084216836134696578068647225沸石市場空間/億0.00.00.20.71.11.12.23.36.510.814.117.320.621.7來源：國金證券研究所四、投資建議隨著國六標準實施的逐步深化，對于汽車尾氣污染處理的要求也越來越高。標準的提高，要求對燃油車尾氣催化系統(tǒng)的升級，這也將帶來相關尾氣催 化材料需求的增加。一方面催化器的個數(shù)增加帶來催化劑載體蜂窩陶瓷材 料的需求提升，另一方面對于柴油車催化系統(tǒng)的改變也將帶來沸石分子篩 在國內尾氣處理應用的突破。我們建議關注催化劑載體供應商國瓷材料以及奧福環(huán)保，沸石材料供應商萬潤股份。國瓷材料公司是國內領先的陶瓷材料生產(chǎn)