汽车尾气净化催化剂一般由三个部分组成:载体(堇青石、氧化铝等)、助催化剂(纳米涂层增大比表面积、同时作为储氧材料)、催化剂(一般汽油车为铂钯铑等,柴油车为钒钨钛等)。
其中铈锆固溶体复合氧化物材料作为助催化剂,是一种非常重要的涂层材料。它有四个特点:
1.铈和锆可以在很宽的范围内有效复合;
2高温下稳定性好;
3高氧化还原能力(Ce4+)
4高储放氧能力。
这些特性使得三效催化剂在使用铈锆固溶体后,在低温下具有很高的催化转化能力。
一般一升催化剂消耗约100g铈锆固溶体,每辆车催化剂用量与排量有关。汽油车排量对应0.8-1.2L催化剂,柴油车排量对应2L催化剂。
2013年全球汽车销量达8280万辆,同比增长4.2%;其中,我国汽车产销量突破2000万辆大关,产量2211.68万辆,销量2198.41万辆,同比分别增长14.76%和13.87%。假设8280万辆都是1L排量的汽油车,使用0.8L催化剂,铈锆固溶体年消耗量为6600吨。实际消耗量预计在7000吨以上。
对于国内市场,随着监管升级,14-17年国内汽油车尾气催化剂有望保持19%的复合增长率。随着国ⅳ标准的正式实施,柴油车领域有望引发柴油车尾气催化剂市场的爆发式增长。
根据国内汽车生产数据,13-17年国内汽车厂商对铈锆固溶体的年需求量将分别达到4000吨、6400吨、9000吨、11500吨和13700吨。由于国内汽车尾气催化剂市场仍以庄信丰丸、优美科等国外企业为主,国内只有付伟高科、桂研铂业等少数企业有大规模产出,国内实际采购量会有一定程度的折扣。但从全球范围来看,铈锆固溶体仍在快速增长。
此外,铈锆固溶体在传感器材料、抛光材料、燃料电池、结构材料、高强度陶瓷等领域具有广泛的应用前景。
