稀土催化材料行业分析_稀土催化材料市场调研_稀土催化材料行业报告-头豹科创网

稀土催化材料

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黄

黄爱清

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行业：

制造业/有色金属冶炼和压延加工业/有色金属压延加工原材料业/贵金属

关键词：

稀土催化材料汽车尾气净化剂石油裂化催化稀土催化应用

行业定义

稀土催化材料是稀土功能材料中的一种高技术、高附加值的稀土终端应用产品，是采用溶胶－凝胶法、水热合成法、共沉淀法等合成方法，将稀土与金属氧化物、贵金属等进行加工制成的催化材料，可有效提高金属催化剂地稳定性和分散度,最大限度地提高催化剂放氧能力。稀土催化材料含有少量的稀土，占比15%左右，镧、铈、镨等稀土元素拥有独特的4f电子层结构，在化学反应过程中具有良好助催化性能功效。目前，稀土催化材料广泛应用于汽车尾气净化、石油和天然气等化石燃料的催化燃烧、有毒有害废气的催化净化等领域，发挥着重要的作用。随着国家对资源的优化利用和可持续发展的需要,对环境保护提出了更加严格的要求,稀土在环境净化领域有很大的发展前景，将为中国经济社会可持续发展提供重要的保障。

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行业分类

目前稀土催化材料按实现产业化主要分为分子筛稀土催化材料、稀土钙钛矿催化材料、以及铈锆固溶体催化材料等,开发新型的稀土催化材料是稀土催化基础研究的一个重要方面；按组成可分为稀土掺杂催化剂、稀土复合氧化物催化剂、稀土贵金属催化剂和稀土沸石催化剂等；按主要应用产品可分为石油裂化催化剂、机动车尾气净化催化剂、催化燃烧催化剂、合成橡胶催化剂、光催化剂、燃料电池催化剂，其中稀土催化材料最大的两个应用市场是石油裂化催化剂和机动车尾气净化催化剂。

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行业特征

催化剂产品的生产技术涉及材料科学、有机化学、工业催化等多个技术领域，具有多学科、相互渗透、交叉应用的特点，生产工艺复杂，技术难度高。虽然稀土催化材料行业广泛应用于石油裂化催化剂和机动车尾气净化催化剂等领域，又有国家政策的大力支持，具有一定的发展优势，但中国在大部分催化领域仍与国外存在较大技术差距，中国主要的环保催化剂厂商有中自科技、贵研催化、凯龙高科等，但其市场份额远低于外资的环保催化剂巨头，外资企业在工业催化领域占据着中高端市场。中国稀土催化材料行业还有巨大的发展空间。

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发展历程

稀土催化材料行业

目前已达到 3个阶段

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产业链分析

上游分析中游分析下游分析

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行业规模

稀土催化材料行业规模

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政策梳理

稀土催化材料行业

相关政策 7篇

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竞争格局

中国稀土催化材料行业的整体竞争格局呈现出外资垄断、本土企业份额较低的局面。外资企业中德国巴斯夫、比利时优科美、英国庄信万丰把控70%的国内市场份额；而本土企业市场份额较低，尚处于追赶阶段。目前，国内比较知名的企业有中国石化催化剂、昆明贵研、华明高纳、天璨环保、无锡威孚等。

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摘要

稀土元素不仅本身具有催化活性，还可作为添加剂或助催化剂发挥作用。稀土作为主催化剂，在柴油车尾气/工业烟气脱硝中发挥作用，还可作为助催化剂在汽油车尾气净化三效催化剂、柴油车氧化型催化剂（DOC）以及氨逃逸催化剂（ASC）中应用，还广泛应用于石油和天然气等化石燃料的催化燃烧、有毒有害废气的催化净化等领域且发挥着重要的作用。但由于中国机动车尾气催化剂的研发起步较晚，关键技术为国外少数企业所垄断，发展相对滞后。目前国家对环境保护的力度持续加大，且在机动车尾气催化剂领域已取得了一些突破，预计未来在中国催化剂市场将有望打破外企垄断的局面。稀土在环境净化领域有很大的前景，随着不断地研究、挖掘稀土在环境治理中的作用、机制及功能，在环境领域将会有新的作为，为中国的经济社会可持续发展提供重要保障。（该词条由和君职业学院商务数据分析与应用专业黄爱清于8月撰写完成）

行业定义

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稀土催化材料是指使用稀土元素作为催化剂基础的材料，具有良好的活性、选择性和稳定性。稀土催化材料行业最常用的定义包括以下三个方面：一是狭义上的稀土催化剂，它特指使用单一或多种稀土元素催化剂制成的催化材料；二是广义上的稀土催化剂，除了单一或多种稀土元素催化剂之外，还包含与其他金属元素组合而成的催化剂；三是稀土催化助剂，它是指将稀土元素掺入已有的催化剂中，对催化剂进行改性。这三种定义之间的区别和差异主要在于催化剂组成和用途方面。狭义上的稀土催化剂是纯稀土元素制备的催化材料，活性高、选择性好、但缺点是成

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1：https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzU5MDI2NDI0OA==&mid=2247502774&idx=4&sn=f364fc4c679ace430c4813fe6352373f&chksm=fdc26961cab5e077db388c46b5606708a7edb4affc38b04248cc4cc85c1f17ca71f21ac31a0f&scene=27

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2：中国稀金谷大数据，中国稀土学报，中国船舶重工集团公司第七二五研究所，有研稀土新材料股份有限公司，稀土国家工程研究中心，北京有色金属研究总院，天津大学化工学院，钢铁研究总院科技信息与战略研究所，江西科学

中国稀金谷大数据，中国稀土学报，中国船舶重工集团公司第七二五研究所，有研稀土新材料股份有限公司，稀土国家工程研究中心，北京有色金属研究总院，天津大学化工学院，钢铁研究总院科技信息与战略研究所，江西科学

行业分类

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最主流的分类标准之一是根据稀土催化材料的化学组成和结构特点进行分类。根据这一标准，稀土催化材料可以分为以下几类： 1. 氧化物类稀土催化剂：主要包括氧化铈、氧化钇等。这类催化剂主要通过提高氧的活性来促进反应发生。其中，氧化铈的催化作用在三元催化系统中被广泛研究和应用，具有较高的催化活性、选择性和稳定性，可用于有机化合物的氧化、加氢、脱氢等反应。 2. 块状催化剂：主要由稀土元素与载体组成，如单质铈和氧化铝等。这类催化剂具有较好的耐热性和机械强度，广泛应用于重油催化裂化、液化天然气处理等领

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（1）按实现产业化划分

稀土催化材料分类

①分子筛稀土催化材料

分子筛稀土催化材料又可细分为中孔、微孔、介孔和纳孔稀土催化材料等大类，且在石油裂化与化工领域使用较多。国家、企业为提高原油催化裂化的效率，而对催化剂关注度高，因其可大幅提升原油转化率，未来发展前景会更好。

②稀土钙钛矿催化材料

稀土钙钛矿催化材料具有制备简单、耐高温、抗中毒等优越的性能，广泛用于光催化分解水制氢环保、汽车尾气净化等方面。目前已开发并应用的主要有钙钛矿型稀土复合氧化物催化剂、以及掺杂微量贵金属钙钛矿型催化剂等。

③铈锆固溶体催化材料

铈锆固溶体催化材料是因汽车尾气净化的市场需求发展起来的一种稀土催化材料。利用铈的储氧性能和添加一些锆来改善催化剂的耐久性。目前铈锆固溶体催化材料主要用于生产环保催化剂和汽车尾气净化等催化剂产品。

（2）按组成划分

稀土催化材料分类

①稀土掺杂催化剂

掺杂是一种可用于改变材料特性的技术，掺杂稀土离子可赋予丰富的光学、电学和催化性能，使其更具有吸引力。

②稀土复合氧化物催化剂

稀土复合氧化物作为一种催化材料，在许多催化剂中有着广泛的应用，可提高催化剂的耐热性能和储/放氧的能力。

③稀土贵金属催化剂

随着催化剂表面金属的聚集形式的改变，其催化性质可能发生巨大变化。贵金属催化剂受限于贵金属资源的稀缺性，目前的关注点是在保证催化剂高活性的同时实现较低的金属用量。贵金属与稀土复合型催化剂，其中最具代表性的为稀土含钯催化剂。

④稀土沸石催化剂

各类炼油催化剂中，稀土沸石分子筛催化剂是应用最广泛的催化材料之一，具有汽油收率高、抗结焦能力强等优点。改善稀土在沸石上的分散性能可提高催化剂的性能，采用沉淀-超声法制备的纳米催化剂能较好地保留沸石的结构性能，降低沸石的酸性强度，减少焦炭的生成。

（3）按主要应用产品划分

稀土催化材料分类

①石油裂化催化剂

在热及催化剂作用下使重质油发生裂化反应，转变为裂化气、汽油和柴油等的催化剂，石油裂解催化剂在稀土催化领域用量最大，其中以稀土分子筛型催化剂最为常用。稀土元素作为一个重要成分引入具有改善分子筛的催化性能,显著提高催化剂的活性和热稳定性;改善催化剂的抗钒污染性能等功能，可大幅增加汽油和柴油的产率。

②机动车尾气净化催化剂

机动车尾气净化催化剂是以铂、铑等贵金属为主,以稀土金属氧化物为辅的催化剂,将汽车尾气排出的一氧化碳和一氧化氮等有害气体通过氧化还原反应进行转变。机动车尾气净化的催化剂种类较多，其中贵金属催化剂活性高净化效果好但价格昂贵，而稀土催化材料价格低、热稳定性好、具有抗中毒和寿命长等特点，是一种高技术高附加值、发展前景广阔的机动车尾气净化催化剂。

③催化燃烧催化剂

催化燃烧催化剂促使有机物废气在较低的起燃温度条件下通过氧化和热裂解、热分解最终生成一种无毒无害的物质，其作用主要是提高反应速率，降低反应温度和减少反应器体积,主要应用于燃气涡轮机发电、工业锅炉等领域。就发展前景来看,天然气的催化燃烧最引人注目,天然气催化燃烧用催化剂可分为:负载型贵金属催化剂;负载型非贵金属催化剂;复合氧化物催化剂,其中贵金属催化剂具有其他催化剂不可比拟的高活性。

④合成橡胶催化剂

工业合成橡胶是以石油为原料发展起来的新兴石油化学工业。稀土催化剂把石油提炼工业中的副产品如乙烯、丙烯等迅速聚合成各种性能的橡胶，具有天然橡胶的性能，也可将稀土催化剂应用于丁二烯定向聚合和异戊二烯定向聚合，如青岛伊科思新材料股份有限公司研发的稀土异戊橡胶达到国外同类产品先进水平，其性能超过从俄罗斯大量进口的同类产品。

⑤光催化剂

光催化剂是指在光子的激发下能够起到催化作用的化学物质的统称,稀土元素具有特殊的4f电子跃迁特性和光学性质,将稀土与其掺杂可造成TiO2晶格的严重畸变，表面缺陷增多显著提高了TiO2对可见光的响应能力，从而可提高光催化材料的催化活性。

⑥燃料电池催化剂

燃料电池电催化反应中能产生催化作用而本身并不进入最终产物的分子组成中的物质，是以铂族金属为主的燃料电池正常运行的关键材料之一。稀土氧化物具有良好的离子和电子导电性,对大幅度地改善固体氧化物燃料电池的性能。通过选择合适的氧化物组成,可提高电极材料的离子导电率。

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1：http://www.wkxt.cn/newsinfo/5156095.html

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2：https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzU5MDI2NDI0OA==&mid=2247502774&idx=4&sn=f364fc4c679ace430c4813fe6352373f&chksm=fdc26961cab5e077db388c46b5606708a7edb4affc38b04248cc4cc85c1f17ca71f21ac31a0f&scene=27

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3：北京有色金属研究总院有研稀土新材料股份有限公司，中稀（北京）稀土研究院有限公司，中国稀金谷大数据，中国船舶重工集团公司第七二五研究所，清华大学材料科学与工程系

北京有色金属研究总院有研稀土新材料股份有限公司，中稀（北京）稀土研究院有限公司，中国稀金谷大数据，中国船舶重工集团公司第七二五研究所，清华大学材料科学与工程系

行业特征

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中国稀土催化材料行业是以稀土金属为主要原材料，采用先进的催化技术制造出一系列高性能、高附加值材料的产业。从商业模式、竞争环境、用户画像、利润成本、行业周期、供给需求、准入门槛、发展前景等多个维度来看，该行业的特征主要体现在以下三个维度上：竞争环境、利润成本和行业周期。竞争环境中国稀土催化材料行业竞争激烈，主要是由于其具有高附加值、高技术含量的特点，吸引了众多企业进入。据中国资源综合利用协会数据统计，截至2020年底，全国已经有超过300家稀土催化材料生产企业，其中大约40家企业的规模较大。这些企业不仅有着丰富的专业知

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政策大力支持

政策支持推进稀土催化材料行业发展

国家出台了《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》、《稀土管理条例(征求意见稿)》和《稀土行业发展规划（2016-2020年）》等政策规范稀土行业管理，保障稀土资源的合理开发利用，促进稀土行业持续健康发展；2015年8月19日，人大修订通过了《中国人民共和国大气污染防治法》完善了空气质量评价标准体系，保护生态环境和资源安全，为稀土催化材料行业发展提供强劲动力。稀土催化材料作为高技术高附加值的稀土功能材料，充分发展可增加稀土产业链的附加价值，也顺应了国家推动工业转型升级和战略性新兴产业的发展趋势。

发展前景广阔

需求的增长使得发展前景广阔

稀土催化材料的应用前景广阔，针对环境保护和新能源利用的特点，发展具有自主知识产权的高性能稀土催化材料，推动稀土资源的高效利用，带动技术创新，实现稀土、环境和新能源等相关高新技术产业群的跨越式发展。稀土催化材料在成本、制备工艺和抗中毒性能等方面具有较强的优势，其在环保催化剂产品市场，如有毒、有害气体的净化方面，具有巨大的应用市场和发展潜力。中国在汽车尾气净化稀土催化剂方面具备的技术较完善，但相关技术的配套装备暂无法跟进；2023年1-6月，乘用车产销分别完成1,128.1万辆和1,126.8万辆，汽车保有量持续增长，尾气净化需求日益加大将直接导致汽车尾气排放量的增长，汽车尾气净化催化剂的需求随之升高。随着汽车尾气净化需求日益迫切，有望刺激稀土催化材料市场需求的增长，推动稀土催化材料行业的发展。

整体规模有待发掘

整体规模优势壁垒导致竞争力不足

稀土催化材料企业规模较小的较难形成整体市场、研发、生产、技术服务的综合优势，规模是现有催化剂企业保持市场份额和市场地位的关键。行业内的龙头企业建立了较大的经营规模，形成了完善的经营体系和培养了成熟的客户群体，具有规模经济优势，随之带来了生产成本的降低和企业竞争力的加强。对于行业新进入者而言，生产产品数量较少，难以在短时间形成一定的经营规模，相比市场上同类产品不具备整体规模竞争力。

行业竞争激烈

行业竞争激烈与国外仍有一定差距

稀土催化材料大量应用镧、铈等稀土元素，有效缓解并解决中国稀土消费失衡，在改善环境质量和节约能源两个方面发挥重要作用。稀土催化材料应用范围最广的领域是石油裂化催化剂和机动车尾气净化催化剂。国产裂化催化剂的使用性能已达到世界同等水平，但在铈锆稀土储氧材料、改性氧化铝涂层等关键材料上的技术仍无法与国外相比。

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1：https://www.engineering.org.cn/ch/article/28692/detail