贵金属催化剂行业国内外代表企业分析及四大发展机遇趋势
与国外化工巨头相比,国内贵金属催化剂生产企业起步较晚,目前仍处于发展阶段,技术实力与生产规模等均存在一定的差距。在部分高端生物医药、新材料等中高端应用领域,国外厂商的催化剂产品仍占据主导地位;此外,在丁二醇制备、连续法氯乙酸生产等基础化工领域,国外化工巨头提供完整工艺包(包括生产设备选配及生产的基本工艺),其配套催化剂与生产设备匹配相对成熟可靠。在国际政治不确定性提升、贸易保护主义抬头的大背景下,贵金属催化剂国产技术储备关系到广大人民群众用药安全、食品饲料供给、液晶材料生产乃至国防军工特种材料安全等方方面面。未来随着以凯立新材、瑞科新材等为代表的国内催化剂厂商持续技术积累及扩张,贵金属催化剂国产替代比例预计进一步提升。
贵金属催化剂具有百余年的工业化生产历史,行业竞争较为充分。国际市场方面,英国庄信万丰、德国巴斯夫、比利时优美科、德国赢创、美国 UOP、德国贺利氏是较为知名的贵金属催化剂生产企业,在产品门类和产品技术方面具有一定的优势。我国贵金属催化剂生产企业经过近二十年的发展,在不断降低对外依存度的同时,国际竞争力也在逐步走强。随着行业产品的持续升级,一些技术能力强、能快速适应市场的企业将获得更高的产品附加值,在竞争中不断取得优势,例如凯立新材、瑞科新材、凯大催化、贵研铂业、杭州康纳等。
催化科学是化学工业中最重要的科学技术之一,约有 90%化学工业过程涉及催化反应过程。贵金属催化剂作为催化反应过程的核心物质基础,与催化反应生产条件匹配度越高,催化效果就越好。贵金属催化剂的研发制备要求行业内生产企业对下业催化反应过程具有某些特定的程度的积累,了解不同工艺条件下贵金属催化剂产品研制及调整方向,适配下游应用场景,满足各类计算机显示终端个性化需求。这要求生产企业进一步探索下游产业,并在研发过程中不间断地积累经验,持续优化工艺参数的控制,保证产品性能。
目前,国产贵金属催化剂已在较多应用领域实现部分进口替代,但部分高端制药、基础化工等领域的贵金属催化剂依赖于进口。鉴于行业充分竞争之情况,业内仍有不少公司制作工艺水平落后,使用作坊式、非封闭式间歇化釜式生产,小企业产品质量可靠性、稳定性有待进一步提升。总体来看,我国贵金属催化剂行业的整体技术工艺水准与国际化工巨头相比仍有一定差距,而国内一些生产企业经过多年的经验积累及技术研发,不断扩充产品品类、提升工艺水平、提高产品质量,参与与庄信万丰、赢创等国际化工巨头的竞争。
贵金属催化剂是国家产业政策重点支持的产业,被列入国家战略新兴产业重点产品和服务指导目录。贵金属催化剂在我国经济建设中具有广泛的应用场景,发挥日益重要的作用,近年来受到国家产业政策的大力支持,行业协会及相关主管部门先后发布多个产业升级及鼓励发展的政策性文件。工信部联合六部门发布的《关于“十四五”推动石化化工行业高质量发展的指导意见》指出要推进催化材料、过程强化、高分子材料结构表征及加工应用技术与装备等共性技术创新,加快突破新型催化、绿色合成、功能-结构一体化高分子材料制造;“十四五”工业绿色发展规划,强调实施高效催化、过程强化、高效精馏等工艺技术改造;《战略性新兴产业分类(2018)》将铑催化材料、钯催化材料、铂催化材料、贵金属化合物及均相催化剂、贵金属纳米催化材料纳入战略性新兴产业。国家出台了一系列政策鼓励和支持发展催化剂产业,势必将推动贵金属催化剂行业踏上新的台阶。
2000 年之前,国内贵金属催化剂基本依靠进口,国外贵金属催化剂的生产有百余年的历史,国际知名的贵金属催化剂制造商的产品种类繁多且产品性能优良,应用范围涉及各类领域,鉴于其在高端市场的垄断地位,产品价格一般较为昂贵。而我国在投资成本、劳动力成本等方面较国外具有比较优势,国产贵金属催化产品价格相较更低。随着行业内优秀企业不断加强技术研发和改进生产的基本工艺,国产催化剂的品质及质量已达到或接近国际先进水平,同时,国内生产企业对于下游市场更为了解,在地域、产业链、服务上具有竞争优势,国产贵金属催化剂产品正逐步实现进口替代,但国际贵金属催化剂巨头仍占据部分市场,例如基础化工领域,进口替代市场需求空间仍较大。
贵金属催化剂下业包括精细化工、基础化工、环保、新能源等领域,其中精细化工是当今化学工业中最具活力的新兴领域之一,产品种类多、附加值高、用途广,直接服务于国民经济的诸多行业。近年来,我国正在从化工大国向化工强国转变,精细化工率不断提升,而在这个过程中,大量精细化工生产环节均需要使用贵金属催化剂,精细化工产业的发展将直接推动贵金属催化剂行业成长,尤其是医药化工领域,医药有机合成分子及反应过程反应愈加复杂,衍生对新型贵金属催化剂的需求。在基础化工领域,电石法生产 PVC 金基无汞催化剂对汞催化剂替代趋势明显。在环保方面,随着我国汽车尾气排放标准的提升,贵金属催化剂需求亦快速增长。在新能源领域,未来随着燃料电池的发展和成熟,燃料电池催化剂需求增长将成为行业发展的另一大助力。
循环经济是由“资源—产品—再生资源”所构成的物质闭路循环流动的经济发展模式,倡导“低能耗、高利用、再循环”。贵金属催化剂失活后仍有大量贵金属成分,其富集程度高于贵金属矿体,因此失活贵金属催化剂的回收再生利用具有重要意义。国家对于循环经济的倡导,为贵金属催化剂的循环再利用创造了良好的政策和经济环境,贵金属催化剂循环加工方式减少了客户的成本,为企业、客户和社会带来较大的效益,促进行业可持续发展。
我国贵金属催化剂生产企业相较于国际知名的贵金属催化剂制造商起步较晚,但近年来我国贵金属催化剂行业快速成长,产品产能及产量显著提升,企业整体实力不断增强,行业向着高效绿色、规模生产与集中度提升、高性能、产品专用化的方向发展。
贵金属在全球属于稀缺资源,据美国地质调查局数据统计,截至 2023 年 1月,全球铂族贵金属(钯、铂、铑、钌、铱)储量约 7.0 万吨。我国钯、铂、铑、钌、铱等铂族贵金属资源更是严重匮乏,根据中华人民共和国自然资源部发布的《中国矿产资源报告 2022》,2021 年我国铂族贵金属储量 87.69 吨,国内市场需求主要依赖于进口。如何在降低贵金属使用量的同时,保证催化剂使用效率和高性能,一直都是国内外的研究热点。随着催化剂制备技术以及工程应用技术的发展,低含量、高效率的贵金属催化剂将成为未来发展之趋势。
另一方面,由于贵金属的稀缺性,贵金属二次资源回收尤为重要。根据庄信万丰数据,2022 年,全球贵金属需求供给中约有 21%的铂、33%的钯和 33%的铑都来源于贵金属资源二次回收。我国作为贵金属催化剂消费大国,每年产生大量失活贵金属催化剂,将失活催化剂进行回收再生和金属提炼以实现催化剂产品再加工,一是能够促进贵金属催化剂产业的绿色化发展,二是能够较大程度降低客户催化剂使用成本。目前,部分生产企业在贵金属催化剂回收再生领域已具备一定的生产经验和技术实力,非均相炭载贵金属催化剂的回收再生工艺相对成熟。未来,随着业内龙头生产企业回收技术的不断积累,以及循环经济理念的不断提升,贵金属催化剂加工力度将会进一步加大。
目前,国内精细化工领域贵金属催化剂主要生产厂商包括凯立新材、瑞科新材、杭州康纳等,虽然凯立新材、瑞科新材占据了主要的市场份额,但行业仍存在较多技术水平相对落后、生产工艺相对简单的小型生产企业,大部分企业采用釜式间歇生产且单釜规模较小。随着安全、环保要求的提升,间歇化生产、小釜生产工艺将被封闭管道连续生产、大釜批量化生产工艺所取代。规模化、连续化生产将提升行业生产效率及生产安全性,促使行业份额向具备资金、技术实力的龙头企业聚集。
国内贵金属催化剂在活性、选择性、稳定性、产品种类方面与国际领先产品相比仍有一定差距。随着下游精细化工领域专业化程度、精细化水平的不断提升,对贵金属催化剂的产品性能亦提出了更高的要求,推动贵金属催化剂行业持续加大研发技术投入、提高自主创新能力,不断研制出符合市场需求的优质贵金属催化剂产品。在现代科学技术和精密仪器的助力下,未来人们对于贵金属催化剂的理论认识也将会更加深入,催化剂制备技术和产品性能将持续迭代、升级。
精细化工产品具有品种多、产量小、生产工艺升级快的特征,而催化剂有特异性,催化剂与反应工艺和工程条件匹配度越高,生产效率就越高。专用化的催化剂产品能够极大的提高催化性能,实现降本增效,提高精细化学品质量。
随着医药等领域的迅速发展,前沿医药研发所需求的催化剂也在不断进行迭代,迫使催化剂生产企业不断丰富产品品类、提升催化剂选型能力,以向客户提供匹配程度更高的催化剂产品。
我国钯、铂、铑、钌、铱等铂族贵金属资源匮乏,根据自然资源部发布的《中国矿产资源报告 2022》,2021 年我国铂族贵金属储量 87.69吨,国内市场需求主要依赖于进口,近年来,钯、铑等贵金属价格上涨与下跌迅猛,波动程度高。虽然贵金属催化剂的产品定价主要参照上游原料贵金属的市场行情,原料价格波动风险能够部分传导至下游客户,但贵金属价格的高波动特性,对于贵金属催化剂行业生产企业的经营稳定性和盈利能力仍将造成一定冲击。
我国贵金属催化剂行业发展时间较短,国内企业普遍在贵金属催化剂研发经费上投入不足,在生产规模、专有技术研发、综合竞争实力等方面与国际知名企业庄信万丰、巴斯夫、优美科等相比仍有差距。庄信万丰等国际企业贵金属催化剂产品种类繁多、性能优良、应用场景广阔,具有较强的市场竞争力,对我国贵金属催化剂生产企业构成较大挑战。
我国对化工企业投资建设实行核准制,开办化工企业必须达到规定条件经核准同意后方可从事化工生产销售。环保方面,节能减排成为我国化工行业未来发展的主导方向,要求进入贵金属催化剂行业的企业必须具有较强的环保意识,需要履行较为严格的环保审批手续,尤其针对贵金属回收业务开展,需要取得《危险废物经营许可证》。这对于新进入者构成了较高的资质壁垒。
贵金属催化行业属于技术、研发密集型行业,涉及物理、化学、材料工程,催化剂研究是典型的综合交叉科学。除理论上的多学科综合交叉融合外,贵金属催化剂研发生产技术经验壁垒较高,贵金属催化剂的原料和辅料的配置和产品配方需要大量的实验室研究和中间生产试验,产品从研发、试制到产业化需要较多投入和长期技术积累。下游精细化工领域的发展推动着贵金属催化剂行业的技术进步和产业升级,贵金属催化剂生产企业需要不断进行技术改进以提升产品质量。此外,越来越多的客户对贵金属催化剂供应商提出个性化需求,贵金属催化剂行业生产企业需要在多领域、多学科专业知识技术上具备深厚积淀以满足客户个性化需要。由此构成了对市场新进入者的技术壁垒。
由于贵金属价格昂贵,为及时响应客户需求,日常生产经营中,企业需要购买贵金属以备生产周转使用,若没有足够的资金实力,会影响交货时间,进而影响企业产品交付的竞争力。同时,贵金属催化剂技术更新较快,行业内企业需不断地进行研发投入,开发新产品、新的工艺,以适应市场需求的变化,新进企业必须具备足够的资金实力。此外,具有规模优势的企业,生产的基本工艺成熟,产品稳定性更高且单位制造成本低,参数控制更为精细,能够贴合客户生产需要,增强客户粘性。因此,贵金属催化剂行业新进入者面临较高的资金和规模壁垒。
贵金属催化剂在工业生产中起十分重要的作用,产品的稳定性、纯度等性能对客户的生产尤其重要,因此客户通常会选择在行业内具有良好声誉和品牌的生产企业作为其供货商。客户选择贵金属催化剂供应商往往有一个严格的筛选流程,一旦确立为合格供应商便会建立长期的业务合作,客户整体认证周期长,更换供应商存在较高的更换成本。新进企业很难在极短的时间内打破市场客户资源壁垒。
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