1、貴金屬催化劑概述
（1）貴金屬催化劑概覽
催化劑能夠改變化學(xué)反應(yīng)速度而本身的組成、化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量在反應(yīng)前后不發(fā)生變化，在大部分化工產(chǎn)品的生產(chǎn)中發(fā)揮了重要作用，被譽(yù)為有機(jī)工業(yè)的“心臟”，已成為我國新材料產(chǎn)業(yè)的重要組成部分。
貴金屬催化劑是目前有機(jī)合成領(lǐng)域最重要的一類催化材料，以產(chǎn)品活性、選擇性、穩(wěn)定性、使用壽命為關(guān)鍵評價(jià)指標(biāo)，相比非貴金屬材料催化劑，其具有不可替代的催化活性、良好的選擇性、使用安全性、耐高溫、抗氧化、耐腐蝕等綜合優(yōu)良特性，且廢舊催化劑中所含貴金屬可循環(huán)回收加工，在醫(yī)藥、電子、農(nóng)藥、環(huán)保、石油、化工、能源等領(lǐng)域中占有極其重要的地位。
貴金屬催化劑按催化反應(yīng)類別分為均相催化劑和多相催化劑兩大類，其催化活性組分主要以鉑（Pt）、鈀（Pd）、釕（Ru）、銠（Rh）、銥（Ir）等鉑族金屬為主。均相催化劑與其所催化的反應(yīng)物所處的物態(tài)一致，通常為可溶性化合物；多相催化劑一般由活性組分、助劑和載體組成，與其所催化的反應(yīng)物所處的物態(tài)不同，一般為不溶性固體物，其主要形態(tài)為多孔無機(jī)載體負(fù)載活性金屬或氧化物。
2、貴金屬催化劑行業(yè)的技術(shù)水平及特點(diǎn)
國際知名的貴金屬催化劑制造商技術(shù)實(shí)力雄厚，幾乎壟斷了全球高端的貴金屬催化劑市場，其產(chǎn)品種類繁多且性能優(yōu)良，具有很強(qiáng)的競爭力，產(chǎn)品應(yīng)用范圍涉及各下游應(yīng)用領(lǐng)域，形成了大量知識產(chǎn)權(quán)，在我國石油化工、煤化工、環(huán)保、新藥、新材料、高附加值精細(xì)化學(xué)品等高端領(lǐng)域占據(jù)大部分市場。
國內(nèi)貴金屬催化劑生產(chǎn)企業(yè)與國外同行相比，存在不小的差距，其產(chǎn)品、產(chǎn)能主要集中在中低端領(lǐng)域，同質(zhì)化比較嚴(yán)重，以生產(chǎn)常規(guī)產(chǎn)品為主，較少研發(fā)、生產(chǎn)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)新產(chǎn)品，在催化劑市場中高端領(lǐng)域的國產(chǎn)化率不高。
（1）均相催化劑行業(yè)的技術(shù)水平及特點(diǎn)
均相催化劑中的配體可以適當(dāng)選擇，使金屬原子或離子周圍有特定的電子與空間性質(zhì)，活性中心原子或離子起催化作用，具有高活性和高選擇性的特點(diǎn)。
均相催化劑生產(chǎn)商的核心技術(shù)先進(jìn)性主要體現(xiàn)在催化劑的純度和特定產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開發(fā)上：
貴金屬均相催化劑主要是由處于對應(yīng)化合物狀態(tài)的貴金屬原子或離子發(fā)揮催化活性，所以其純度以及對應(yīng)的有效貴金屬含量是影響催化劑活性的關(guān)鍵因素，下游客戶在使用均相催化劑前根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等對催化劑的有效成分進(jìn)行認(rèn)定，部分定制合成的催化劑一般通過試用，才能確定催化劑的優(yōu)劣；
部分下游客戶對相應(yīng)均相催化劑產(chǎn)品的配體種類以及貴金屬含量等指標(biāo)有特定的要求，因此需要均相催化劑廠商具有較強(qiáng)的產(chǎn)品開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化能力，特別是對于下游客戶研發(fā)、驗(yàn)證新產(chǎn)品用或科研院所實(shí)驗(yàn)用均相催化劑，其對催化劑純度以及有效貴金屬含量等指標(biāo)有較高的要求。
對于工業(yè)級應(yīng)用的均相催化劑產(chǎn)品，下游客戶出于成本控制的考慮，對催化劑純度、活性方面有特定的要求，以能滿足實(shí)際使用為準(zhǔn)。發(fā)展至今，國內(nèi)常規(guī)的均相催化劑產(chǎn)品基本已實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，但能提供高純度和定制化合成的高端均相催化劑廠商不多。
（2）多相催化劑行業(yè)的技術(shù)水平及特點(diǎn)
多相催化劑通常由貴金屬和載體構(gòu)成，載體不僅具有分散貴金屬原子達(dá)到防止其聚集的作用，而且通過強(qiáng)的金屬-載體相互作用還可以增強(qiáng)催化劑活性或調(diào)控催化反應(yīng)選擇性。多相催化劑的產(chǎn)品品類多，其存在的技術(shù)難點(diǎn)主要在于催化劑載體的選擇和催化劑成型工藝的研究。
其中，多相催化劑生產(chǎn)商在載體選擇上會受限于其載體供應(yīng)商的技術(shù)實(shí)力：目前國產(chǎn)載體在穩(wěn)定性和均勻性上整體不如進(jìn)口載體。
此外，多相催化劑生產(chǎn)商對于其產(chǎn)品的反應(yīng)動力學(xué)和機(jī)理的掌握運(yùn)用亦比較重要，多相催化劑領(lǐng)域的國際巨頭能夠同時(shí)提供高品質(zhì)多相催化劑產(chǎn)品以及客戶如何應(yīng)用其多相催化劑產(chǎn)品進(jìn)行生產(chǎn)活動的一攬子技術(shù)服務(wù)，即“催化劑+工藝包”的服務(wù)模式。
目前，國內(nèi)的多相催化劑市場是國內(nèi)外生產(chǎn)商并存的狀態(tài)。國外生產(chǎn)商憑借突出的技術(shù)優(yōu)勢，主要為下游行業(yè)中的大型企業(yè)以“催化劑+工藝包”模式提供一攬子產(chǎn)品和技術(shù)服務(wù)，大客戶關(guān)注的是供應(yīng)商長期穩(wěn)定的技術(shù)支持能力。
而國內(nèi)生產(chǎn)商在技術(shù)實(shí)力上遠(yuǎn)不如國際巨頭，特別是載體類型的選擇和催化機(jī)理方面的研究，大多還停留在科研院所和高校的實(shí)驗(yàn)室里，因此國內(nèi)生產(chǎn)商主要為下游行業(yè)中的中小型客戶提供低成本的多相催化劑產(chǎn)品，中小客戶比較關(guān)注產(chǎn)品的性價(jià)比。鑒于貴金屬催化劑行業(yè)較高的技術(shù)、人才壁壘，國內(nèi)中小型多相催化劑生產(chǎn)商難以承擔(dān)高額的研發(fā)投入。
3、貴金屬催化劑行業(yè)發(fā)展態(tài)勢
（1）貴金屬催化劑行業(yè)發(fā)展情況
貴金屬催化劑下游應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，在精細(xì)化工領(lǐng)域是醫(yī)藥、化工等工業(yè)反應(yīng)中優(yōu)良的催化劑，在環(huán)保領(lǐng)域廣泛應(yīng)用于汽車尾氣凈化、有機(jī)物催化燃燒、CO、NO 氧化等，在新能源領(lǐng)域是新型燃料電池開發(fā)中的核心材料。
隨著下游精細(xì)化工、基礎(chǔ)化工、新能源、環(huán)保等領(lǐng)域的需求增加以及貴金屬催化劑企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步，我國貴金屬催化劑行業(yè)近些年快速發(fā)展，產(chǎn)品產(chǎn)能及產(chǎn)量顯著提升，企業(yè)整體實(shí)力不斷增強(qiáng)。
但目前我國貴金屬催化劑行業(yè)規(guī)模仍然較小，行業(yè)發(fā)展仍處于成長期階段，具有較大的發(fā)展空間。根據(jù) QYResearch 的統(tǒng)計(jì)及預(yù)測，2022年全球貴金屬催化劑市場銷售額達(dá)到了 142 億美元，預(yù)計(jì) 2029 年將達(dá)到 274 億美元，其中，醫(yī)藥是其最大的下游領(lǐng)域，占有 55%份額。
（2）貴金屬催化劑行業(yè)下游應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)展情況
①精細(xì)化工領(lǐng)域
精細(xì)化工產(chǎn)品具有應(yīng)用領(lǐng)域相對較為專一、產(chǎn)業(yè)鏈長而復(fù)雜的特點(diǎn)，其產(chǎn)品種類多、附加值高、用途廣，主要應(yīng)用在醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料等領(lǐng)域，覆蓋了社會經(jīng)濟(jì)生活的各方面。貴金屬催化劑作為精細(xì)化工行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵原料和核心支撐，應(yīng)用非常廣泛，在精細(xì)化工領(lǐng)域的供應(yīng)亦有“小批量、多品種、高技術(shù)門檻”的特點(diǎn)。
精細(xì)化工是傳統(tǒng)化工產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級的重點(diǎn)發(fā)展戰(zhàn)略之一，國內(nèi)的精細(xì)化工行業(yè)正轉(zhuǎn)向高端產(chǎn)品研發(fā)和供應(yīng)的轉(zhuǎn)型升級階段，因而要求國內(nèi)貴金屬催化劑供應(yīng)商具有較強(qiáng)的產(chǎn)品研發(fā)實(shí)力和快速的響應(yīng)能力，從而逐步打破其對國外貴金屬催化劑供應(yīng)商的依賴。中國精細(xì)化工產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展將直接推動貴金屬催化劑行業(yè)的需求增長。
A、醫(yī)藥化工
化學(xué)原料藥和中間體的合成是醫(yī)藥化工中貴金屬催化劑最大的應(yīng)用領(lǐng)域。根據(jù)Precedence Research 數(shù)據(jù)，2022年全球原料藥規(guī)模為2,040.4億美元，預(yù)計(jì)2023年至 2032 年將保持 6.1%的復(fù)合增長，至 2032 年全球原料藥市場規(guī)模將達(dá)3,636.80 億美元。
近年來，由于環(huán)保、成本等原因，全球原料藥產(chǎn)能持續(xù)從歐美發(fā)達(dá)國家向中國、印度等發(fā)展中國家轉(zhuǎn)移，我國已經(jīng)是全球原料藥的主要生產(chǎn)國與出口國。
根據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)，2013-2017 年，我國化學(xué)藥品原料藥產(chǎn)量整體呈增長趨勢；2018-2019 年受環(huán)保壓力等因素的影響，我國化學(xué)藥品原藥產(chǎn)量在 2017 年達(dá)到峰值后有所下滑，期間行業(yè)中小產(chǎn)能逐步淘汰；隨著大中型原料藥生產(chǎn)企業(yè)相繼完成環(huán)保措施整改，國內(nèi)原料藥產(chǎn)量逐步回升趨穩(wěn)，2020 年開始恢復(fù)增長，原料藥產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)更加合理，采用綠色催化工藝生產(chǎn)的原料藥比重進(jìn)一步提高，高端特色原料藥市場份額顯著提升。
貴金屬催化劑具有綠色環(huán)保、安全高效的特點(diǎn)，原料藥產(chǎn)業(yè)綠色化升級改造將帶動貴金屬催化劑使用量的增加。
2021 年，《國家發(fā)展改革委工業(yè)和信息化部關(guān)于推動原料藥產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展實(shí)施方案的通知》出臺，鼓勵(lì)原料藥企業(yè)強(qiáng)化原料藥合成工藝及發(fā)展模式的創(chuàng)新，廣泛使用綠色環(huán)保技術(shù)設(shè)備，推動產(chǎn)業(yè)聚集，產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)調(diào)發(fā)展，參與國際醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)分工，全面開放發(fā)展。未來，隨著藥品帶量采購范圍的不斷擴(kuò)大和全球眾多專利藥專利的相繼到期，我國原料藥行業(yè)發(fā)展將呈現(xiàn)規(guī)?？焖偕仙?、低端產(chǎn)能加速出清、行業(yè)集中度不斷提高的態(tài)勢，邁向高質(zhì)量發(fā)展階段。
國內(nèi)醫(yī)藥行業(yè)轉(zhuǎn)型升級過程中，醫(yī)藥研發(fā)生產(chǎn)外包提供商（CXO）在藥品研發(fā)及生產(chǎn)過程中的重要性越發(fā)凸顯。CXO 俗稱醫(yī)藥外包，主要分為 CRO、CMO/CDMO、CSO 三個(gè)環(huán)節(jié)，分別服務(wù)于醫(yī)藥行業(yè)的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售三大環(huán)節(jié)，即研發(fā)外包、生產(chǎn)外包、銷售外包。根據(jù)弗若斯特沙利文的資料，中國 CRO市場規(guī)模由 2017 年的 43 億美元增長至 2021 年的 99 億美元，預(yù)計(jì)到 2025 年該市場規(guī)模將增長至 242 億美元；中國 CDMO 市場規(guī)模由 2017 年的 2 億美元增長至 2021 年的 73 億美元，預(yù)計(jì)到 2025 年將增長至 244 億美元。
我國憑借工程師紅利和制造業(yè)的比較優(yōu)勢在國際競爭中不斷強(qiáng)化，海外 CXO 訂單持續(xù)向國內(nèi)轉(zhuǎn)移；本土藥企研發(fā)持續(xù)推進(jìn)，CXO 需求旺盛；政策支持、鼓勵(lì)創(chuàng)新，我國在全球 CXO 市場中的占比穩(wěn)步增長。CXO 行業(yè)穩(wěn)健增長，將會持續(xù)帶來對高性能、高純度貴金屬催化劑產(chǎn)品需求。國內(nèi) CXO 龍頭企業(yè)藥明康德、凱萊英、美迪西等企業(yè)系公司貴金屬催化劑業(yè)務(wù)的重要客戶。
抗生素是由微生物（包括細(xì)菌、真菌、放線菌屬）或高等動植物在生活過程中所產(chǎn)生的具有抗病原體或其它活性的一類次級代謝產(chǎn)物，能干擾其他生活細(xì)胞發(fā)育功能的化學(xué)物質(zhì)。近些年，受抗生素研發(fā)領(lǐng)域投資及慢性病發(fā)病率增加等多重因素影響，全球抗生素市場保持上升趨勢。隨著我國人口老齡化進(jìn)程的加快以及全國醫(yī)保投入的擴(kuò)大，同時(shí)我國向國外大量出口抗生素中間體和原料藥，預(yù)計(jì)抗生素行業(yè)整體將維持較大需求。
其中，培南類抗菌藥物是目前抗菌譜最廣、抗菌活性很強(qiáng)的一類新型β 內(nèi)酰胺類抗菌藥物，對大多數(shù)致病革蘭氏陽性菌與陰性菌、需氧菌與厭氧菌均具良好的抗菌作用，主要用于臨床重癥感染治療，具有廣泛的市場前景。目前，國內(nèi)上市的培南類抗生素中的美羅培南是一種有非常廣泛抗菌性及可供注射的抗生素，用于治療多種不同的感染，包括腦膜炎及肺炎，其生產(chǎn)中需用到貴金屬催化劑。
抗病毒藥物為一類用于治療病毒感染的藥物，具有廣泛的市場前景。其中，奧司他韋、利托那韋、洛匹那韋同等多種抗病毒藥物原料藥生產(chǎn)中需用到貴金屬催化劑。根據(jù)弗若斯特沙利文數(shù)據(jù)，全球抗病毒藥物市場由 2017 年的 572 億美元增加到 2021 年的 747 億美元，近些年的增長原因主要系抗病毒療法、病毒性疾病診斷及治療率的提高以及創(chuàng)新治療方案的出現(xiàn)。
B、農(nóng)藥、獸藥
農(nóng)藥原藥是農(nóng)藥的有效成份，由各類農(nóng)藥中間體及基礎(chǔ)化工產(chǎn)品經(jīng)化學(xué)合成或者其他技術(shù)所制備，生產(chǎn)中需要廣泛使用貴金屬催化劑，尤其是近幾年研發(fā)的新藥大量使用貴金屬催化劑，而且種類多樣。2016 年開始，隨著行業(yè)監(jiān)管力度和環(huán)境保護(hù)意識提升，部分經(jīng)營不規(guī)范的中小企業(yè)陸續(xù)關(guān)停整改，行業(yè)落后產(chǎn)能得以淘汰，一系列國家政策致力于促使農(nóng)藥工業(yè)朝著集約化、規(guī)?；I(yè)化、特色化的方向轉(zhuǎn)變，農(nóng)藥行業(yè)實(shí)現(xiàn)加速整合。
并且，全球農(nóng)藥市場對有毒、低效的農(nóng)藥進(jìn)行了持續(xù)的淘汰，并通過提高農(nóng)藥研發(fā)與銷售標(biāo)準(zhǔn)，制定相關(guān)法案的方式，規(guī)范農(nóng)藥市場的發(fā)展方向，比如 2019 年歐盟通過正式禁止 320 多種含有化學(xué)物質(zhì)的農(nóng)藥在歐盟等地區(qū)銷售。根據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)，2021 年我國化學(xué)農(nóng)藥原藥產(chǎn)量達(dá)到 249.85 萬噸，較 2020 年增加 35.05 萬噸，加之農(nóng)藥行業(yè)的結(jié)構(gòu)性變化，未來將帶來貴金屬催化劑的持續(xù)需求。
獸藥是指用于動物疾病預(yù)防、治療、診斷或有目的地調(diào)節(jié)動物生理機(jī)能的物質(zhì)，其生產(chǎn)中亦廣泛使用貴金屬催化劑。隨著畜牧業(yè)的發(fā)展，獸用藥物種類逐漸增加，使用范圍逐步擴(kuò)大，行業(yè)得到快速發(fā)展，全球獸藥行業(yè)市場規(guī)模有望保持較快增長的趨勢，未來將帶動各類貴金屬催化劑需求的增長。
根據(jù)中國獸藥協(xié)會發(fā)布的《獸藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告》數(shù)據(jù)，2016 年至 2021 全球獸藥市場規(guī)模從 300 億美元增長到 383.01 億美元，年復(fù)合增長率為 5.01%；2016 年至 2021 年我國獸藥產(chǎn)業(yè)銷售額從 472.29 億元增長到 686.18 億元，年復(fù)合增長率為 7.76%，我國獸藥市場平均增長速度明顯快于全球獸藥市場平均增長速度。
C、電子化學(xué)品
貴金屬催化劑用于 OLED 有機(jī)發(fā)光材料等電子化學(xué)品的生產(chǎn)。根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院的測算，2021 年中國電子化學(xué)品行業(yè)的市場規(guī)模在 1,268.4 億元左右，較 2016 年市場規(guī)模翻倍。我國在 OLED 行業(yè)起步較晚，但隨國內(nèi)廠商產(chǎn)能快速擴(kuò)張，全球 OLED 面板產(chǎn)業(yè)的重心也將逐步開始向中國轉(zhuǎn)移。據(jù)思瀚預(yù)測，到 2025 年，國產(chǎn) OLED 有機(jī)材料市場規(guī)模將從 2019 年的 15.40 億元增至 47.10億元，復(fù)合年均增長率達(dá) 20.5%。OLED 行業(yè)的快速發(fā)展將帶來貴金屬催化劑需求的持續(xù)增長。
②基礎(chǔ)化工領(lǐng)域
貴金屬催化劑憑借其無可替代的催化活性和選擇性，在煉油、石油化工中占有極其重要的地位，比如廣泛應(yīng)用于石油精煉中的催化重整，烷烴、芳烴的異構(gòu)化反應(yīng)和脫氫反應(yīng)，烯烴生產(chǎn)中的選擇性加氫反應(yīng)，環(huán)氧乙烷、乙醛、醋酸乙烯等有機(jī)化工原料的生產(chǎn)等。
③新能源領(lǐng)域
在雙碳大背景下，燃料電池技術(shù)是我國未來能源技術(shù)的戰(zhàn)略選擇之一。根據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)，2022 年全國氫燃料電池汽車產(chǎn)銷數(shù)據(jù)分別為 3,626 輛和3,367 輛，同比分別增長 105.4%和 112.8%。政策是燃料電池汽車市場發(fā)展的主要驅(qū)動力，根據(jù)《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2021-2035 年）》的發(fā)展目標(biāo)，到 2025年我國燃料電池車輛保有量約 5 萬輛，到 2035 年可再生能源制氫在終端能源消費(fèi)中的比例明顯提升。
貴金屬催化劑作為新型燃料電池開發(fā)中關(guān)鍵的核心材料，發(fā)展前景十分廣闊。燃料電池系貴金屬催化劑重要的潛在消費(fèi)市場，其所在產(chǎn)業(yè)鏈的快速發(fā)展將帶動貴金屬催化劑的需求增長。
④環(huán)保領(lǐng)域
貴金屬具有優(yōu)異的催化特性，在起燃特性、空燃比特性，以及抗中毒能力等方面都優(yōu)于非貴金屬催化劑，廣泛應(yīng)用于環(huán)保領(lǐng)域的催化，如汽車尾氣凈化處理、工廠有機(jī)廢氣凈化處理、水處理以及環(huán)境監(jiān)測等。
隨著城市機(jī)動車保有量的增加，汽車尾氣排放已經(jīng)成為城市的主要空氣污染源之一。汽車尾氣三效催化劑系當(dāng)前比較成熟的利用催化技術(shù)處理汽車尾氣的催化體系，通過氧化還原反應(yīng)，將尾氣中的一氧化碳（CO）、碳?xì)浠衔铮℉C）、氮氧化物（NOx）等污染物轉(zhuǎn)變?yōu)闊o害的二氧化碳、水和氮?dú)獾?，從而減少環(huán)境污染。其中，貴金屬鈀、鉑、銠是其最常用的活性組分。2020 年開始，輕型汽車、重型柴油車已逐步實(shí)施國六排放標(biāo)準(zhǔn)，排放標(biāo)準(zhǔn)的升級將對尾氣凈化系統(tǒng)產(chǎn)生大量的需求，從而增加對貴金屬催化材料的需求。
