自主研发实现技术突破，柴油机尾气后处理市场迎来重大机遇。2021年7月1日起重型柴油车国六标准全面实施，势必带来后处理市场的高速增长。在国际品牌占据优势的后处理领域，小编惊喜地发现，国产化技术已在研发、制造方面取得了突破，进入商品规模化应用阶段。这对于推动自主零部件发展、降低中国用户使用成本，具有重大意义。

蜂窝陶瓷是一种目前迅猛发展、应用面越来越广的结构陶瓷材料，由于其巨大的表面积、超低的膨胀系数、耐高温和耐腐蚀的特性使其广泛用于制备汽车尾气处理的载体、红外辐射材料、发电厂的蓄热和工业上用的大型除尘设备等领域。

自1972年美国尾气净化条例开始实施，美国康宁公司就率先通过挤压成型技术制备出高性能堇青石蜂窝陶瓷，NGK紧随其后，在取得康宁授权之后也开始生产蜂窝陶瓷。美国康宁、日本 NGK 和 Denso三家企业的蜂窝陶瓷产品占据了全世界90%以上的市场份额，其中Denso仅供丰田使用。国内蜂窝陶瓷行业虽起步较晚，除康宁和NGK外，也有少数公司实现了蜂窝陶瓷的规模化生产及销售。

今天，就和小编一起来聊聊国内外蜂窝陶瓷现状，曾被国外垄断的蜂窝陶瓷，国内企业有希望崛起吗？

汽车尾气处理系统的组成

汽车尾气排气系统主要包括排气支管、排气管、消声器和排气净化装置（三元催化）四大组成部分。汽车尾气催化净化器是一种机外净化装置，主要应用于汽油机，由壳体、载体和催化剂三部分组成。其中载体的性能对催化剂活性和使用寿命有极大的影响，因此对整个催化净化器的净化效率起着重要作用。因载体表面的催化剂对汽车发动机排出的废气中的污染物NOx、HC、CO等有害物质和有害气体进行氧化和还原，将其转变为无害的CO2、H2O和N2，从而达到尾气净化的作用。

蜂窝陶瓷制品由于具有很多平行流通孔道，因此气体流通的压力损失小，在整个构件内流量分布良好，再加上蜂窝陶瓷可由多种材质制成，主要材质有堇青石、钛酸铝、碳化硅、氧化锆、氮化硅等。其中堇青石（2MgO·2Al2O3·5SiO2）蜂窝陶瓷以其优良的抗热震性能、良好的吸附性能、较高的耐火度和适当的机械强度而得到广泛应用。

自1973年美国Corning公司开展蜂窝陶瓷载体的挤出法生产以来，堇青石蜂窝陶瓷已成为汽车尾气催化净化器、柴油车尾气颗粒物捕集器等尾气净化部件的重要组成部分。工业上一般选择品质的高岭土、滑石、氧化铝等合成堇青石蜂窝陶瓷。

蜂窝陶瓷市场前景广阔

当前我国移动源污染问题日益突出，已成为空气污染的重要来源，机动车尾气排放带来的环境压力巨大，因此汽车尾气的处理成为极为重要的问题。随着汽车尾气排放标准“国六”标准执行的逐步深入，汽油车和柴油车均需加装催化器，而蜂窝陶瓷载体作为催化剂的重要组成部分，应用于TWC、SCR、DOC、POC等多种催化剂中，其应用前景也日益凸显。

2017年国内汽油车销量2393万辆，柴油车销量318万辆，国五标准下单台汽油车大约使用1.5L催化剂载体，单台柴油车约使用15L催化剂载体，根据90执行率测算，载体需求量7524WL，国内蜂窝陶瓷载体30元/L，国产价计算2017年国内蜂窝陶瓷市场规模约为22.57亿。

预计国六标准的严格执行将带来GPF及DPF等催化器的加装需求，按照GPF/DPF100元升价格测算，预计汽油车将加装GPF单台汽油车使用量提升2L至3.5L，柴油车加装部分DOC、POC、DPF等预计单车使用量提升10L至25L。预计到2020年，国内汽油车销量2540万辆，单车使用载体量3.5L，执行率100%，柴油车销量358万辆，单车使用在体量25L，执行率95%，载体需求量17384WL，3年复合增速32%，按照国产价计算2020年国产蜂窝陶瓷市场规模约为97.9亿，3年复合增速63%。

国外公司：

(一)康宁公司(Corning Incorporated)

康宁早在上世纪七十年代开始涉足清洁空气技术，研发蜂窝陶瓷载体帮助汽车制造商符合美国清洁空气法案的规定。再加上近年来，全球变暖导致各国政要开始实行碳排放限排，一定程度上促进了蜂窝陶瓷的发展。

作为一家美国公司，康宁的生产基地遍布全球，其环境科技业务位于德国凯斯劳滕（Kaiserlautern）的工厂就达成了康宁DuraTrap® GC汽油颗粒过滤器（GPF）产量100万件的重要里程碑。

中国最大的汽车制造商之一，长安汽车（Changan Automobile）选定美国康宁公司（Corning Incorporated）为其汽油颗粒过滤器（GPF）供应商。据悉，自2015年开始，康宁和长安就围绕汽油颗粒过滤器技术开展了联合研发工作，设立了项目组合实验基地，以充分准备好应对国六标准。

2019年5月28日，亚太地区首个GPF（汽油颗粒过滤器）项目，康宁环境科技位于安徽省合肥市新站区的工厂实现量产，项目一期总投资近5亿美元，前期产品主供国内市场。

(二)NGK(日本碍子株式会社)

康宁于20世纪70年代发明蜂窝载体，随后将技术转让给日本NGK公司。1971年来自于福特美国工厂的订单更是开启了日本NGK公司蜂窝陶瓷产业大幕，其后NGK在日本、美国、比利时、波兰、南非、印度尼西亚、泰国以及中国（NGK苏州）工厂累计生产和销售15亿个以上的蜂窝陶瓷载体。

国内蜂窝陶瓷行业迎机遇

(一)奥福环保：

山东奥福环保科技股份有限公司成立于2009年，作为一家科创板上市公司是国内蜂窝陶瓷载体龙头企业，主要产品有蜂窝陶瓷催化剂载体、柴油车碳烟颗粒捕集器DPF、汽油车颗粒捕集器GPF三大类数千个品种，以及VOCs废气处理设备。公司重点研发并产业化柴油车尾气处理核心部件大尺寸蜂窝陶瓷载体，打破多年来国外厂商对大尺寸蜂窝陶瓷载体制造技术的垄断，填补了国内空白。

主要销售市场为机动车和船机主机厂、催化剂企业、机动车船升级改造后市场等。产品应用于节能、环保等多个领域。

十一五、十二五、十三五期间参加了多项国家“863”计划项目、国家科技支撑计划项目及国家重点研发计划，取得了“大尺寸蜂窝陶瓷体制造技术”、“整体式蜂窝陶瓷制造技术”等方面的诸多重大技术突破，2014年参与的“柴油车污染排放控制的高效SCR技术研发及产业化”项目荣获得国家科技进步二等奖。

作为国内专业从事大气污染治理产品研发与产业化的自主品牌企业，奥福环保的蜂窝陶瓷载体制造从配方、模具到烧成的关键环节均具有先进的技术，形成了较完备的技术体系，蜂窝陶瓷配方技术体系的构建和布局为公司迎接机动车国六标准的全面实施所带来的产业机会奠定了坚实的基础。

(二)宜兴化机：

江苏省宜兴非金属化工机械厂有限公司，创建于1957年，2001年由国企改制为股份制企业。是一家以微孔陶瓷、结构陶瓷为核心的技术企业。企业占地面积15万m²，下设一个研究所、一个新材料研究室、一个新材料实验工厂、三个分厂，现有员工500多人。

目前产品主要有：耐酸陶瓷泵、耐酸真空泵、工程塑料泵、蜂窝陶瓷、全自动陶瓷过滤机、无机陶瓷膜及液固分离装置、高温陶瓷膜及气固分离装置、硫酸吸收塔承重条梁、大型耐高温陶瓷气流粉碎机。

蜂窝陶瓷产品有：汽油机颗粒过滤用蜂窝陶瓷载体（GPF）；汽油机尾气净化用蜂窝陶瓷载体TWC；柴油机尾气净化用蜂窝陶瓷载体DOC.SCR；柴油机碳烟颗粒过滤用蜂窝陶瓷载体DPF；工业废气催化净化用蜂窝陶瓷载体。

(三)王子制陶：

宜兴王子制陶有限公司成立于2004年，是一家集研发、生产和销售于一体的车用催化净化器蜂窝陶瓷载体专业厂家，总厂区面积95亩，现有生产厂房面积40000平方米，员工250人，最大年产量1200万升。产品主要包括汽油机三元催化剂载体、汽油机颗粒过滤器、柴油机DOC/SCR载体、柴油机颗粒捕集器 、工业废气催化剂载体，是国内最主要的蜂窝陶瓷供应商之一，同时产品远销欧洲、北美等地区。

2017年，山东国瓷功能材料股份有限公司完成了对宜兴王子制陶有限公司100%股权的收购，在东营市建立了全新的蜂窝陶瓷工厂和研发中心，东营工厂占地50亩，厂房面积20000平方米，员工65人，最大年产量1200万升。

王子制陶蜂窝陶瓷产品的规格超过500种，通过技术团多年的研发攻关，成功自主研制出汽油机载体、直通式柴油机 DOC、SCR 载体、DPF 柴油机碳烟颗粒捕捉器等产品配方，公司在技术研发上可以覆盖康宁和 NGK 70%的主流产品。根据产品形态和下游应用不同，王子的蜂窝陶瓷大致可分为直通式（汽油车三效催化剂的陶瓷载体）和壁流式（颗粒捕捉器），目前王子制陶的蜂窝陶瓷产品 60%销售给国内客户，威孚力达是国内最大的客户，占国内市场销售额的 50%以上，同时王子的产品也出口到国外，并得到了欧洲、北美、中东等国外客户的认可。

(四)安徽中都：

安徽中都环宇新材料科技有限公司是专业生产蜂窝陶瓷系列产品的科技型企业。

公司拥有国内一流生产工艺和领先技术设备，实行现代化科学管理，并依托多所知名科研院所，已完全形成了汽油机尾气净化用蜂窝陶瓷载体，柴油机尾气净化用（DOC，SCR）用蜂窝陶瓷载体，柴油机碳烟颗粒过滤（DPF）用蜂窝陶瓷载体，工业废气催化净化用蜂窝陶瓷载体，冶金、建材、工化用蜂窝陶瓷蓄热和船舶用特大型蜂窝陶瓷载体等六大系列，70多个品种规格；年产蜂窝陶瓷载体600万升，蓄热体3000立方；产品性能优越，品质稳定，各项理化指标均达到国家（GB/T25994-2010）标准，居国内领先水平；部分指标堪与国际同类先进产品相媲美，已成为国内技术领先、生产工艺先进、生产规模最大之一的优秀蜂窝陶瓷供应商。

(五)凯龙蓝烽：

凯龙蓝烽新材料科技有限公司成立于2011年，是集蜂窝陶瓷载体和机动车尾气净化催化剂为一体的国家高新技术企业。公司主要生产蜂窝陶瓷载体、柴油机尾气净化催化剂(DOC、SCR、CDPF)、气体机催化剂、汽油机尾气净化催化剂和固定源催化剂。其生产的蜂窝陶瓷载体主要包括直通式蜂窝陶瓷载体和壁流式蜂窝陶瓷载体(简称DPF载体)，其中，DPF载体根据材质不同分为堇青石DPF载体和碳化硅DPF载体。

凯龙蓝烽是我国内燃机尾气污染治理行业的创新企业，具有原始创新能力，拥有的核心技术具有自主知识产权，总体处于国内前列水平。公司拥有“柴油机SCR系统催化转化技术”、“柴油机SCR系统喷射控制及全面集成技术”等多项核心技术。其中，“柴油机SCR喷射系统关键技术”、“柴油机SCR系统的开发与应用”和“柴油机排气后处理DPF颗粒捕集系统关键技术与工程应用”等核心技术，经中国机械工业联合会《科学技术成果鉴定证书》认定，处于国际先进水平。

多年来，全球蜂窝陶瓷行业一直被美国康宁公司和日本NGK所垄断，康宁、NGK蜂窝陶瓷载体仍占有全球近86%的市场份额。国产蜂窝陶瓷行业起步较晚，工业差距明显，在专利等方面也长期受到制约，且车用蜂窝陶瓷原料主要为高岭土，长期由外资垄断优质原料；而随着目数要求及薄壁化的发展，对于高密度模具的研发要求也一并提升，动辄百万元的研发成本制约了小型厂家的发展。

中国厂商充分受益于环保法规带来的渗透率的提升，迅速商业化量产的中低端产品为国产企业的研发提供了稳定的资金和市场空间支持，在此背景下内外资厂商的技术差距已经明显缩小。柴油车领域，我国柴油机国产化程度较高，主流的蜂窝陶瓷企业一般已与下游一家或多家主机厂商形成长期稳定合作，渗透率相对较高。有望凭借成本优势和客户优势，SCR、DPF载体获得快速增长。汽油车领域，目前国产蜂窝陶瓷仅在部分自主品牌车企中有所应用，国内乘用车自主品牌销量仍然保持一定韧性，预计随着国六标准对GPF的需求激增，汽油车用蜂窝陶瓷领域也将迎来重磅机遇。

本文来源：中国粉体网，CERADIR先进陶瓷在线，