（报告出品方/作者：民生证券，刘海荣、李家豪）
1国六标准全面实施，我国尾气治理大幅收严
1.1解决空气污染，汽车尾气治理至关重要
我国空气污染问题仍有待解决。随着近年工业发展和汽车普及率提升，大量的氮氧化物（NOx）、一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）、挥发性有机化合物（VOCs）等毒害气体以及固体颗粒（PM）的排放严重破坏了大气环境，引发雾霾、臭氧超标等环境污染现象。根据中国生态环境公报（）数据显示，年全国个地级及以上城市中，个城市环境空气质量超标，占全部城市35.7%，个城市“平均超标天数”比例为12.5%，城市空气污染防治形势仍然严峻。
机动车尾气是我国主要的空气污染源之一，其中汽车尾气更是罪魁祸首。根据生态环境部《中国移动源环境管理年报（）》，年全国机动车一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）、氮氧化物（NOx）、颗粒物（PM）四项污染物总排放量为.0万吨。其中，一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）、氮氧化物（NOx）、颗粒物（PM）排放量分别为.7万吨、.2万吨、.3万吨、6.8万吨。而汽车是污染物排放总量的主要贡献者，其排放的一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）、氮氧化物（NOx）和颗粒物（PM）超过机动车排放总量的90%。
柴油车是治理污染重中之重。年，全国汽车一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）、氮氧化物（NOx）、颗粒物（PM）排放量分别为.8万吨、.4万吨、.7万吨、6.4万吨。其中，柴油车排放的氮氧化物（NOx）占汽车排放总量的80%以上，颗粒物（PM）占90%以上；而汽油车排放的一氧化碳（CO）占汽车排放总量的80%以上，碳氢化合物（HC）占70%以上。
1.2国六标准已全面落地，排放要求史上最严
我国排放标准制定起步晚、追赶快，二十年实现国一到国六标准升级。欧美等发达国家较早制定了严格的尾气排放法规，并持续升级。例如，欧盟自年起已对轻型车排放污染物进行控制，并于年发布欧一阶段排放法规，至年全面进入欧六标准阶段。而我国尾气排放标准的制定起步较晚，第一批机动车尾气污染控制排放标准颁布于年，年后我国按照欧盟的汽车排放标准体系相继制定了一系列中国的排放法规，快速完成了从国一到国五的跨越，并在年起分地区、分阶段逐步推行国六标准。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。
国六标准切换分a、b阶段分步实施。年起我国机动车在全面实施国五排放标准的基础上，分国六a和国六b两个阶段逐步过渡，同时对轻型汽车、重型汽车、天然气重型车等有不同的实施时间。针对重型柴油车，自年7月1日起，全国范围内所有生产、进口、销售的重型柴油车应符合国六a限值要求，并将于年7月1日起将排放限值要求进一步提升至国六b。针对轻型汽车，自年7月1日起，全国范围内所有生产、进口、销售的轻型汽车应符合国六a限值要求，并将于年7月1日起将排放限值要求进一步提升至国六b。
国六排放要求大幅收严。在机动车排放法规国六阶段，各项尾气排放限值均有显著降低，且相较国五阶段新增了对轻型车颗粒物数量（PN）和氧化亚氮（N2O）、重型柴油车与天然气车颗粒物数量（PN）和氨气（NH3）等污染物的排放要求。排放要求的不断升级对整车生产厂商、汽车发动机生产厂商形成了巨大的环保压力，也给尾气后处理厂商带来了巨大的技术挑战和市场机遇。
1.3尾气后处理成为关键，新技术方案应运而生
满足国六标准依赖尾气后处理系统。内燃机尾气排放的控制手段分为机前控制、机内燃烧和机后处理三个方面，其中机前控制主要是控制油品质量，减少有害物质；机内燃烧是提高内燃机的燃烧效率，使燃料充分燃烧。机前控制与机内燃烧经过多年的改善已达到较稳定的水平，要实现国六排放达标只能通过尾气后处理技术的升级。目前，尾气处理技术主要有TWC（三元催化器）、GPF（汽油机颗粒捕集器）、DOC（柴油氧化催化器）、SCR（选择性催化氧化器）、DPF（柴油机颗粒捕集器）和ASC（氨泄漏催化器）等。
国六标准下尾气处理新方案应运而生，有望给载体催化剂带来新机遇。在国五排放标准阶段，汽油车尾气处理采用TWC的方案，柴油车主要采用DOC+cDPF、SCR、DOC+SCR组合等方案，天然气车主要采用GOC方案；而由于国六排放标准中对尾气中的各类污染物提出了更严格的排放限制，汽油车一般须采用TWC或TWC+cGPF组合方案，柴油车一般需要采用DOC+cDPF+SCR+ASC组合方案，天然气车一般需要采用TWC或TWC+ASC组合方案。技术路线的升级将给载体和催化剂行业带来广阔的市场空间和发展机会。
尾气后处理系统中，载体和催化剂是关键。尾气后处理系统的生产主要分为载体生产、催化剂涂覆和催化单元封装3个环节，载体制造厂商生产出载体后，由催化剂厂商进行催化剂涂层的制造和涂覆，随后催化单元交由封装厂商进行封装，封装完成后最终交付给发动机厂、整车厂使用。在汽车尾气后处理系统中，载体为尾气处理化学反应提供了反应场所，其结构和物理性能直接影响尾气处理的效率，是汽车尾气后处理系统的核心部件，而催化剂更是起催化作用的主体，其成分和用量直接决定尾气处理系统的效果。
2尾气处理上游材料迎来格局重塑+市场扩容双重机遇
2.1蜂窝陶瓷载体：海内外技术代差缩窄，国内厂商加快抢占市场
2.1.1尾气后处理的核心，寡头长期垄断市场
蜂窝陶瓷载体是尾气后处理系统中的核心部件。起承载涂覆的催化剂，为催化剂参与尾气处理提供化学反应场所的作用，其物理结构和性能保证了催化剂在各种工况条件下高效处理尾气。催化剂与尾气接触并发生化学反应，其催化活性和催化选择性影响催化性能和尾气处理的转化效率。根据尾气后处理的反应或过滤原理，蜂窝陶瓷载体主要分为直通式载体和壁流式载体：（1）直通式载体中气流可从载体每一个孔道不受阻拦地直接通过，其壁较薄，孔密度较高，主要包括有SCR载体、DOC载体、ASC载体、TWC载体；（2）壁流式载体在直通式结构的基础上，交替封堵孔道，孔道侧壁上均匀分布众多微孔（10-14μm），形成一种捕捉、拦截、过滤碳烟颗粒物作用的结构，其壁较厚，孔密度较低，主要包括DPF和GPF。
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。
外国寡头垄断格局打破，国产替代提速。蜂窝陶瓷载体全球市场长期由美国康宁公司和日本NGK公司垄断，截至年二者合共约占全球蜂窝陶瓷载体90%以上市场份额，蜂窝陶瓷的核心技术和产品掌握在两家巨头手上。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，以奥福环保、宜兴化机为代表的国内蜂窝陶瓷载体厂商的技术突破和市场份额的提高，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。
柴油机市场大有可为，汽油机市场基本稳定。对于TWC载体，由于我国汽油车从国一标准开始即采用加装尾气后处理系统的机外净化技术以达到排放法规的要求，因此TWC载体在我国的发展时间较长。对于SCR载体，由于我国柴油车从年国四标准才开始采用加装尾气后处理系统的机外净化技术，相较汽油车，柴油车用SCR载体目前尚属一个新兴的市场领域，随着未来我国柴油车尾气排放标准越加严格，SCR载体将得到更广阔的发展空间。
2.1.2环保公告+技术研发共同构筑行业壁垒
公告认证壁垒高。汽油车和柴油车蜂窝陶瓷载体均需要通过环保型式核准或公告方可销售。获取核准公告的检测程序较为复杂，不仅要通过各项性能试验，还需通过数百小时或十几万公里的耐久性测试（标准越高，耐久要求越长），测试合格向环保部门申报并获准通过后方能进入环保目录。因此，从开始开发设计到最终实现批量配套一般需要2-3年。整车厂商出于测试认证资金和时间成本考虑，不轻易更换载体供应商，产业链内的厂商合作关系相对较稳定。蜂窝陶瓷载体技术壁垒和研发难度高。（1）蜂窝陶瓷技术研发涉及多个学科、对研发人员综合知识储备及运用能力均有较高要求，导致本行业高水平研发人员数量较少、技术研发难度较高。（2）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。（3）该技术难以通过逆向工程模仿，堇青石蜂窝陶瓷载体需要在高温中生成堇青石，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。（4）此外，蜂窝陶瓷载体随着排放法规升级，产品的升级和技术迭代也越来越快。
制造工序繁杂，稳定量产良品难度高。1、蜂窝陶瓷载体制造过程中的多个环节均有特殊要求，各环节因素互相影响，控制难度高。2、生产工艺精密复杂。以奥福为例，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。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。3、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。
2.1.3市场空间测算国六阶段蜂窝陶瓷的市场增量
主要来自汽油车和柴油车加装载体，单台车载体用量放大。在国四、国五阶段中，重型柴油车主要采用SCR技术路线，轻型柴油车采用SCR技术路线或DOC+DPF技术路线，根据排量大小加装相应的载体；而到国六阶段，柴油车不论车型大小，均需采用DOC+DPF+SCR＋ASC技术路线。国四、国五汽油车主要采用TWC技术路线，国六汽油车在TWC载体的基础上还需加装GPF。据我们测算，汽油车单车载体价值量从75.6元上升至.6元，轻柴车单车载体价值量从元上升至.5元，重柴车单车载体价值量从元上升至元。假设汽油车、轻柴车和重柴车每年新车产量为万辆、.5万辆和.5万辆，国内蜂窝陶瓷的市场空间将从31亿元上升到亿元，市场规模增幅%。
2.2催化剂与涂覆：国产替代加速，千亿市场空间广阔
2.2.1催化剂是污染物无害化反应的关键材料，国产替代正逐步实现
催化剂由以金属为主的活性组分以及提升催化性能的各类催化材料与助剂组成。活性组分承担化学反应中的催化功能，主要为铂、钯、铑等铂族贵金属和铜、铁等非贵金属，其分散性、稳定性越高，催化效果越强。稀土、氧化铝等其他催化材料则对金属活性组分性能的改进以及催化剂整体性能的提升和成本的降低起到重要作用，是环保催化剂的关键组成部分。
尾气处理催化剂直接决定尾气处理的效果，起处理尾气中有害物质的各类化学反应的关键催化作用。随着尾气排放标准的升级，更高排放法规对尾气中的各类污染物限制要求更高，因此对催化剂的性能要求更高。我国正逐步实施的机动车国六排放标准对尾气污染物的排放限值要求较机动车国五排放标准大幅提升，满足机动车国六排放标准的尾气处理催化剂产品的技术开发难度显著增加。
我国载体催化剂行业长期处于贸易逆差状态。根据中国海关总署公布的数据显示，年我国催化剂行业进出口总额为31.0亿美元，贸易逆差为17.9亿美元，近年来逆差呈现扩大的趋势，国内催化剂行业与海外的发展程度仍存在较大的差距。
外资巨头多年垄断市场，国产替代进程加快。历史上我国环保催化剂市场被巴斯夫、庄信万丰和优美科等外资巨头所占据，国内涉足环保催化剂的厂商包括中自科技、贵研铂业、威孚高科、艾可蓝、凯龙高科等市场份额合计仅约三成。由于环保催化剂技术门槛高，且其主要应用领域为尾气处理，而历史上我国的尾气排放标准落后于美国、日本、欧盟等的排放标准，使得外资巨头的技术和产品储备往往领先国内排放标准一代及以上，并且实行严格的技术封锁。外资巨头凭借技术和产品的先发优势，迅速与下游客户配套以占领市场份额，而我国催化剂厂商由于技术和产品长期落后于外资巨头，议价能力弱且难以获取头部客户或其较多采购份额，只能作为跟随者并面临激烈的市场竞争。国六标准作为世界上最严格的尾气排放标准之一，国内和海外的污染物排放限值基本实现和欧六标准同步，将成为扭转技术代差的关键一步，有望加快缩小国内催化剂厂商与外资巨头的差距。近年来部分国内厂商的部分产品的性能已能够比肩甚至超过外资巨头同类产品，并在我国领先的发动机厂商的产品中得到更加广泛的应用，国产替代进程加快。
2.2.2行业要求不断提高，稀土材料带来国产替代机会
汽车市场竞争日趋激烈，尾气处理催化剂性价比要求不断提升。尾气排放标准的不断提高，要求尾气处理催化剂的性能不断提升，亦将导致尾气处理催化剂的用量增加，提高车辆的制造成本。年以来，铂价创新低，钯、铑价格一路上涨，导致行业内开始研究以铂替代钯的解决方案。截至年6月，在大多数汽油车催化转化器中，钯已经被铂取代，柴油催化转化器中，大约25%的钯可以常规地被铂代替。我国贵金属资源稀缺，大部分依赖进口。储量方面，截至年底，我国铂族金属储量.0吨，约占全球0.6%；进出口方面，年，中国进口铂族金属.4吨，出口49.1吨，净进口量为.4吨，较年同比减少0.6%。铂族贵金属资源匮乏且严重依赖进口使得供应链无法自主可控，同时铂族贵金属价格高昂且波动大不利于整体行业发展。
稀土材料受到广泛
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