第一節(jié) 汽車尾氣催化劑的定義

汽車尾氣催化劑apt。一二haunt catalyst汽車尾氣催化化器中使夕ii的催化劑為汽車尾氣催化劑。（可研報(bào)告）

第二節(jié) 汽車尾氣催化劑 行業(yè) 發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展前景

（一） 陶瓷載體、涂層、助劑等為催化劑關(guān)鍵材料

隨著汽車保有量的增加，汽車尾氣已經(jīng)成為影響全球環(huán)境的重要因素，各國(guó)對(duì)汽車尾氣的處理日益重視。汽車尾氣的主要成分包括一氧化碳、未燃燒的烴類、氮氧化合物、二氧化碳、鉛、二氧化硫等有害物質(zhì)。

汽車尾氣主要污染物

汽車尾氣控制可以分為機(jī)內(nèi)和機(jī)外兩種技術(shù)，三效催化是當(dāng)前主流的機(jī)外控制技術(shù)。目前，機(jī)外凈化的主要方式是安裝催化凈化器對(duì)有害氣體進(jìn)行處理。隨著技術(shù)的發(fā)展，機(jī)外催化技術(shù)從之前的二效催化發(fā)展成了三效催化技術(shù)，其基本原理是通過(guò)催化劑的作用， 同時(shí)對(duì)CO、 未燃燒烴類、 NOx三類有害物進(jìn)行催化凈化，把其氧化、還原成對(duì)人體健康無(wú)害的二氧化碳（CO2）、氮?dú)猓∟2）和水蒸氣（H2O）。三效汽車尾氣催化劑相關(guān)組成包括：載體、表面涂層、活性部分、助劑。

（二）鈰鋯固溶體，汽車尾氣催化劑領(lǐng)域的熱點(diǎn)

（1）鈰鋯固溶體，性能優(yōu)異的稀土催化助劑

鈰鋯固溶體應(yīng)用于汽車尾氣催化的阻化劑（主要是貧氧時(shí)供氧，富氧時(shí)吸氧），性能。 作為稀土催化助劑，鈰鋯復(fù)合氧化物中CeO2的主要功能是提供儲(chǔ)氧能力，CeO2在貧氧區(qū)放出O2，氧化CO和HC烴類，在富氧區(qū)儲(chǔ)存O2，從而控制貴金屬附近的氣氛波動(dòng)，起到擴(kuò)大空燃比窗口的作用，保持催化劑的催化活性。此外鈰鋯固溶體還具備較高熱穩(wěn)定性以及優(yōu)異的低溫催化性能，為解決尾氣凈化催化劑的工作窗口窄、起燃溫度高等缺陷提供可能性。

（2）鈰鋯市場(chǎng)需求穩(wěn)定增長(zhǎng)，進(jìn)口替代空間廣闊

市場(chǎng)需求增長(zhǎng)穩(wěn)定。2017年我國(guó)汽車產(chǎn)量2994萬(wàn)輛， 同比增長(zhǎng)6.20%，其中汽油車產(chǎn)量約2488萬(wàn)輛，柴油車產(chǎn)量約322萬(wàn)輛。汽油車1L排量對(duì)應(yīng)0.8-1.2L催化劑,柴油車1L排量對(duì)應(yīng)2L催化劑，每升催化劑約需消耗鈰鋯復(fù)合物100g左右。保守估計(jì)汽油車平均排量為1.2L，柴油車平均排量為4L， 經(jīng)測(cè)算， 2017年全國(guó)燃油汽車對(duì)鈰鋯復(fù)合氧化物的需求量達(dá)到4273噸。 未來(lái)隨著汽車產(chǎn)量的穩(wěn)定增長(zhǎng)，鈰鋯復(fù)合氧化物的需求量有望繼續(xù)增長(zhǎng)。

鈰鋯固溶體進(jìn)口替代空間廣闊。 目前我國(guó)的催化技術(shù)相對(duì)落后，鈰鋯固溶體復(fù)合氧化物催化材料競(jìng)爭(zhēng)力也較弱， 目前全球鈰鋯固溶體復(fù)合氧化物催化材料的技術(shù)和生產(chǎn)主要掌握在比利時(shí)Solvay、日本DKKK、加拿大AMR等國(guó)際巨頭手中,國(guó)際巨頭的市占率超過(guò)70%。

（三）高純氧化鋁是性能優(yōu)異的涂層材料

汽車尾氣催化劑載體主要分為顆粒式和整體式兩類。顆粒型具有更高的比表面積，但是因?yàn)轭w粒堆積密集，在尾氣通過(guò)時(shí)會(huì)引起較大的壓力降，產(chǎn)生較高的背壓，從而降低引擎工作效率,很快被整體式取代。為了解決整體式載體比表面積較小，不能有效實(shí)現(xiàn)氣—固接觸的缺點(diǎn)，一般會(huì)在其表面涂覆一層具有高比表面積的活性涂層。在氧化鋁的各晶型中， γ-Al2O3具有較強(qiáng)吸附能力和大比表面積，是目前主要使用的涂層材料。 γ-Al2O3涂層一般占載體重量的5—15％，涂覆氧化鋁涂層可使載體比表面積增大到50-150m2/g以上，從而提供催化劑足夠大的表面積，確保催化反應(yīng)高效進(jìn)行； 但是γ-Al2O3熱穩(wěn)定性較差，高于1000℃時(shí)會(huì)相變成比表面很?。ǎ?0 m2/g）的α—Al2O3，催化劑活性將會(huì)下降。因此為防止γ-Al2O3高溫劣化，通常加入Ce、 La、Ba、 Sr、 Zr等稀土或堿土元素氧化物作為助劑增強(qiáng)熱穩(wěn)定性能。

第三節(jié) 汽車尾氣催化劑 行業(yè) 當(dāng)前存在的問(wèn)題及解決方法

汽車尾氣凈化催化劑的使用，有效改善了尾氣對(duì)大氣的污染，但在實(shí)踐中也暴露出了不少問(wèn)題，尚有待于進(jìn)一步深入 研究 探索。

（1）催化轉(zhuǎn)化率：當(dāng)前大多數(shù)催化劑高溫活性好，低溫活性較差，這極大地抑制了其性能。

（2）催化劑失效：包括熱失效和中毒失效，這也是自汽車尾氣催化劑研制以來(lái)一直未能妥善解決的問(wèn)題，高溫下催化劑的熱劣化和S、P、Pb中毒極大地縮短了催化劑的使用壽命。

（3）冷啟動(dòng)問(wèn)題：汽車尾氣中60﹪-80﹪的有毒氣體是由于冷啟動(dòng)兩分鐘內(nèi)產(chǎn)生的，要有效處理好這個(gè)階段內(nèi)的廢氣必須著手改善催化劑的低溫活性，以提高尾氣的低溫催化轉(zhuǎn)化。

（4）成本問(wèn)題：當(dāng)前汽車廣泛應(yīng)用的催化劑大多還是貴金屬或貴金屬摻雜其它金屬氧化物型，其成本仍然很高。

目前達(dá)到實(shí)用化的尾氣凈化催化劑不外乎貴金屬催化劑（氧化型和三元催化劑）和稀土催化劑。而貴金屬催化劑在我國(guó)現(xiàn)階段尚不具備推廣使用條件，主要原因是價(jià)格昂貴，要求使用無(wú)鉛汽油以及與之相適應(yīng)的電控噴油系統(tǒng)等汽車技術(shù)改造。已經(jīng)證明稀土催化劑對(duì)CO和HC都具有較好的凈化效果，抗鉛中毒能力強(qiáng)，能滿足現(xiàn)有汽車排放標(biāo)準(zhǔn)。特別是我國(guó)稀土資源極為豐富，價(jià)格便宜，是現(xiàn)階段適合我國(guó)國(guó)情的首選催化劑。因此開(kāi)展以稀土金屬為主添加少量貴金屬或過(guò)渡金屬的尾氣凈化催化劑的 研究 勢(shì)在必行。

重點(diǎn)應(yīng)在以下三個(gè)方面有所突破：

(1)運(yùn)用組合化學(xué)原理，設(shè)計(jì)具有最佳催化活性的催化劑，開(kāi)發(fā)新材料，提高貴金屬的利用率。

(2)開(kāi)發(fā)以粘土礦物為載體的三效催化劑，提高催化劑的耐高溫性能，同時(shí)，降低生產(chǎn)成本，為催化凈化器的產(chǎn)業(yè)化開(kāi)拓道路。

(3)開(kāi)展非貴金屬催化材料體系的 研究 ，以期部分或完全取代貴金屬催化劑。

隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展,汽車尾氣造成的環(huán)境污染也日益嚴(yán)重。世界各國(guó)制定了嚴(yán)厲的汽車尾氣排放標(biāo)準(zhǔn),采用汽車尾氣凈化催化劑,極大地減輕了城市的大氣污染。但貴金屬催化劑價(jià)格昂貴且使用條件有一定限制,因此開(kāi)發(fā)貧燃條件下使用的催化劑和非貴金屬催化劑已成為目前 研究 的熱點(diǎn),汽車尾氣凈化催化劑的發(fā)展前景十分廣闊。

免責(zé)申明：本文僅為中經(jīng)縱橫 市場(chǎng) 研究 觀點(diǎn)，不代表其他任何投資依據(jù)或執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)等相關(guān)行為。如有其他問(wèn)題，敬請(qǐng)來(lái)電垂詢：4008099707。特此說(shuō)明。