2022年蜂窝陶瓷载体行业市场发展环境分析及未来市场投资价值可行性评估预测

（1）行业发展阶段：蜂窝陶瓷是一种新型结构陶瓷产品，因其内部构造类似蜂窝形状而得名，可由多种材质制成，主要材质有堇青石、钛酸铝、碳化硅、氧化锆、氮化硅等。蜂窝陶瓷通常具有比表面积大、热惰性小等物理特性，不同材质的蜂窝陶瓷具有不同的物理特性。用于内燃机尾气后处理系统中承载涂覆催化剂或捕捉颗粒物的蜂窝陶瓷称为蜂窝陶瓷载体，主要分为直通式载体和壁流式载体，其中直通式载体主要包括SCR载体、DOC载体、ASC载体、TWC载体；壁流式载体包括DPF载体和GPF载体。

自美国康宁公司在20世纪70年代开创蜂窝陶瓷载体行业以来，行业内逐渐形成了以康宁和日本NGK公司为寡头的垄断格局，主导着汽车尾气后处理产业。一方面，国内大气污染治理形势仍然严峻，人们对机动车排放污染日益关注；另一方面，治理尾气污染的核心技术和产品长期掌握在国外垄断巨头手中，国内汽车产业仍需遵守环保法规和标准。国内汽车产业发展处在一个较为被动的局面之中。

康宁和NGK享受了汽车产业高速发展的先发红利，而国内载体厂商则将充分受益于环保法规带来的渗透率提升，2019年7月1日天然气车国六排放标准、2020年7月1日轻型汽车、重型汽车城市车辆、2021年7月1日重型柴油车等国六排放标准实施后，国内蜂窝陶瓷载体厂商的技术突破和市场份额提高，国内主机和整车厂商逐步开启了蜂窝陶瓷载体国产化替代进程，在此背景下国内蜂窝陶瓷载体市场被国外寡头垄断的局面正在被逐步打破。同时，随着我国政府对大气污染治理的深入，船机和非道路移动机械更严格的排放标准也将陆续实施，将为蜂窝陶瓷载体行业带来新的市场机遇。

中金企信国际咨询公布的《2022-2028年蜂窝陶瓷载体市场调查分析与投资战略分析预测报告》

（2）行业基本特点：20世纪70年代，美国联邦政府对汽车排放控制标准趋严。在此背景下，美国康宁公司发明了堇青石蜂窝陶瓷作为尾气后处理催化剂涂覆的载体，为尾气后处理化学反应提供了高效的反应中心。汽车尾气后处理系统以蜂窝陶瓷载体为核心逐渐发展起来，蜂窝陶瓷载体行业经过四十余年的发展，呈现出如下行业特点：

①排放法规与蜂窝陶瓷载体技术相互影响：排放标准一般为强制标准，从而使法规涉及到的排放技术所需蜂窝陶瓷载体成为事实上的法规件。排放法规的升级与蜂窝陶瓷载体技术的革新相互影响。一方面，蜂窝陶瓷载体的技术创新为法规升级提供了技术支撑与保障；另一方面，排放法规又决定了排放净化技术路线进而推动蜂窝陶瓷载体技术的发展。

A．法规升级促进陶瓷载体技术创新：从2000年至今，为了控制汽车尾气污染物的排放、降低汽车尾气对环境的污染，我国按照欧盟汽车的排放标准体系相继制定了一系列中国的排放法规，完成了从国一到国五的跨越。目前已实施的国六标准是根据目前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，对蜂窝陶瓷载体提出了更高的技术要求。为了满足更高的排放标准，蜂窝陶瓷载体需提高处理尾气的效率，不断提高各项性能指标。

SCR、DOC、TWC载体向着高孔密度、超薄壁方向发展；DPF、GPF向着高孔隙率、窄孔径分布和高耐热冲击的方向不断提高。

B．蜂窝陶瓷载体是排放控制技术路线的基础：主机或整车厂商执行排放法规，需要明确相关尾气后处理系统的技术路线。蜂窝陶瓷因其结构、理化性质等特点天然适合作为催化剂载体，其发展也助力排放法规升级，并影响着排放控制技术路线的确定，载体一般也以技术路线中某处理环节的原理命名。

随着蜂窝陶瓷载体技术的发展，特别是热膨胀系数不断降低、壁越来越薄、单位截面上的孔目数越来越多，蜂窝陶瓷载体可以涂覆更多的催化剂，为尾气化学反应提供更大的接触面积，提高了尾气处理效率。DPF和GPF技术为捕集尾气中颗粒物，减少大气雾霾因子，提供了可行的方案。蜂窝陶瓷载体技术发展为更严格的排放法规提供了技术基础，因此，尾气后处理技术路线也根据蜂窝陶瓷载体技术水平而确定。

非道路移动机械和船舶尾气治理技术路线主要借鉴柴油车尾气后处理系统，开发柴油车蜂窝陶瓷载体技术对非道路移动机械和船舶的污染物控制具有先导和示范作用。蜂窝陶瓷载体既因排放法规而发明，又因排放法规升级而发展；排放法规既借助蜂窝陶瓷载体具有了实施路径，又因蜂窝陶瓷载体技术的发展具备了持续升级的产业基础。排放法规和蜂窝陶瓷载体技术呈现出互相影响并融合发展的特点。

②蜂窝陶瓷载体技术壁垒较高：20世纪70年代美国康宁公司发明堇青石蜂窝陶瓷载体之后，我国部分科研单位从80年代开始试制堇青石蜂窝陶瓷载体。因技术研发和制造工艺难度较高，国内在该领域的发展一直较为落后，经过三十余年的科研和生产实践摸索，直到近些年，国内蜂窝陶瓷厂商才取得技术突破。蜂窝陶瓷载体的技术壁垒主要体现在以下方面：

A.蜂窝陶瓷技术研发因涉及多个学科、难以通过逆向工程模仿、人才短缺、技术升级快等因素，导致技术研发难度高。

首先，蜂窝陶瓷载体的技术研发具有多学科交叉的特点，需要研发人员对相关学科的知识有深刻的理解。其次，该技术难以通过逆向工程模仿。一方面，康宁和NGK公司凭借其在蜂窝陶瓷载体领域的先发优势，树立了极高的技术壁垒；另一方面，堇青石蜂窝陶瓷载体需要在高温中生成堇青石，堇青石材质的晶型定向排列状况是影响载体热膨胀系数的关键因素，材料本身一般难以通过逆向工程进行模仿，只能依靠自主研发，从原材料配方到烧成工艺，研发人员对每个环节的技术研发都要从零开始。第三，蜂窝陶瓷载体发明以来，仅不足50年的历史，技术集中于康宁公司和NGK公司，行业人才稀缺。蜂窝陶瓷载体对研发人员综合知识储备及运用能力均有较高要求，也导致本行业高水平研发人员数量较少。

B.蜂窝陶瓷载体制造过程中，影响因素多而复杂，工序繁杂且制造设备多为非标设备，量产出性能合格稳定、符合客户标准的产品难度高。

首先，蜂窝陶瓷载体的核心指标是壁厚和热膨胀系数，制造过程中对主、辅材料的选择和配比、混料工艺、模具工艺、挤出工艺、干燥工艺、烧成工艺、温场控制、后续处理等多个环节均有特殊要求，各环节因素互相影响，控制难度高。其次，蜂窝陶瓷生产工艺精密复杂，公司SCR载体的生产工艺有19道工序，DPF的生产工艺有23道工序，关键控制点较多。繁杂的生产工序环节对产品质量一致性控制能力提出了更高的要求。任何一个工序环节未能达到技术要求，都有可能导致最终产品出现质量瑕疵。此外，蜂窝陶瓷载体对生产设备要求较高。长期处于国外垄断的环境之下，市场上缺少适用的通用型生产设备，一般需要蜂窝陶瓷载体企业定制或对通用型设备进行改造，这对蜂窝陶瓷载体企业提出了更高的要求。

③蜂窝陶瓷载体具有关键核心汽车零部件特点：目前，大气环保排放法规强制要求新车出厂需具有尾气后处理系统。在汽车尾气后处理系统中，蜂窝陶瓷载体为尾气处理化学反应提供了反应场所，其结构和物理性能决定了尾气处理的效率，是汽车尾气后处理系统的核心部件，具有以下行业特点：汽车产业链上的发动机主机或整车厂商确定蜂窝陶瓷载体新供应商时，需要经过长时间的考察审核；要求蜂窝陶瓷载体企业在供货前具备规模量产的能力；蜂窝陶瓷载体企业通常需要先进行产能投入，以达到主机或整车厂商对供应商量产能力的要求等。出于时间成本和质量风险考虑，主机或整车厂商一般不轻易更换主要零部件供应商。这些亦形成新进入者的壁垒。

④寡头垄断的全球市场格局：长期以来，蜂窝陶瓷载体全球市场由美国康宁公司和日本NGK公司垄断，二者合计约占全球蜂窝陶瓷载体90%以上市场份额，蜂窝陶瓷载体制造技术和产品标准的发展亦由这两家公司主导推动。随着国内蜂窝陶瓷载体企业的技术突破，国内企业在汽油车、轻型柴油车载体市场的竞争力不断增强，但全球汽车尾气处理载体市场尤其重型柴油车用大尺寸蜂窝陶瓷载体由康宁和NGK公司主导的市场格局未发生根本改变。

（3）主要技术门槛：蜂窝陶瓷载体是技术密集型产品，其研发生产涉及无机化学、机械加工学、流体力学、无机非金属材料学、热工学、催化化学等学科，需要大量的复合型研发人员；产品技术含量高，依赖于长期技术积累和研发投入，产品性能的优化也要经历持之以恒的探索和反复实验，人才培养需要较长时间。

（4）产业发展前景：

1、法规升级促进陶瓷载体技术创新：从2000年至今，为了控制汽车尾气污染物的排放、降低汽车尾气对环境的污染，我国参考欧盟等先进地区和国家的汽车排放标准体系相继制定了一系列中国的排放法规，完成了从国一到国六的跨越。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，对蜂窝陶瓷载体提出了更高的技术要求。为了满足更高的排放标准，蜂窝陶瓷载体需提高处理尾气的效率，不断提高各项性能指标。SCR、DOC、TWC载体向着高孔密度、超薄壁方向发展；DPF、GPF向着高孔隙率、窄孔径分布和高耐热冲击的方向不断提高。

2、排放标准升级加速行业淘汰升级：随着国六排放标准对污染物及颗粒物的排放限值更为严格，原有蜂窝陶瓷载体厂商需提高蜂窝陶瓷载体的技术性能才能在国六市场获得一定的市场份额，而蜂窝陶瓷载体技术升级难度较高，技术能力较弱的厂商将被淘汰于国六市场之外，行业将加速淘汰升级。

3、“零排放”的提出将进一步打开行业的市场空间：2017年11月8日欧盟委员会提出旨在加快低排放和“零排放”汽车发展的“清洁移动”方案，为欧六标准之后排放控制技术发展指明了方向。随着新能源汽车技术的不断发展，传统内燃机驱动的汽车因尾气排放污染将受到越来越严格的限制。但短期内新能源汽车仍无法完全取代内燃机汽车，随着尾气后处理技术和蜂窝陶瓷技术的发展，排放标准将进一步提高最终实现“零排放”目标，传统内燃机汽车将与新能源汽车发挥各自优势并驾齐驱，蜂窝陶瓷载体的市场空间亦将进一步打开。