Automotive Exhaust Purification Catalysts: 2025 Market Shake-Up & Surprising Growth Path Revealed

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执行摘要:2025年及以后的展望

全球汽车废气净化催化剂市场在2025年及随后的几年里即将发生重大变革,主要受限于日益严格的排放法规、技术进步和不断发展的动力系统策略。随着欧盟和中国等监管机构实施针对氮氧化物(NOx)、一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)和颗粒物(PM)的更严格的排放标准,对先进废气净化催化剂的需求正在加大。在欧盟,预计于2025年7月生效的欧元7标准对新轻型车辆施加了更低的排放阈值和更广泛的实际测试条件,要求更高效的催化剂系统并采纳新材料和配方(Umicore)。

汽车制造商与领先的催化剂供应商合作,正在加速开发下一代三元催化剂、柴油氧化催化剂和选择性催化还原(SCR)技术。Evonik Industries和约翰逊·马蒂(Johnson Matthey)等公司则专注于催化剂基材、洗涤剂化学和减少贵金属含量的创新,以在性能和成本之间取得平衡。此外,铂族金属(PGM)价格的波动促使对替代材料和回收策略的研究,如BASF最近在催化剂回收设施上的投资所表明的那样。

2025年及以后的前景呈现双轨策略:尽管电动汽车(BEV)的快速增长预计将降低对废气催化剂的长期需求,但内燃机(ICE)车辆——尤其是混合动力和商用车辆——在接下来的十年里仍将占据全球车队的很大份额。因此,主要汽车制造商正在投资更清洁的内燃机技术以遵守排放目标并避免巨额罚款。例如,丰田汽车公司继续在新的混合动力和插电式混合动力车型中部署先进的废气净化系统。

总之,汽车废气净化催化剂行业正处于快速创新和适应的时期。主要参与者正在利用先进材料、数字化催化剂设计和扩大回收能力,以应对监管、经济和环境压力。虽然电气化趋势将在长期内重塑需求曲线,但废气净化催化剂在2025年及未来的可预见的时间内仍将是实现近期空气质量目标和保持全球汽车市场合规性必不可少的。

全球市场预测:到2030年的容量和价值预测

全球汽车废气净化催化剂市场预计将在2030年前发生显著演变,受限于日益严格的排放法规、持续的电气化以及区域市场动态。到2025年,汽车催化剂行业仍然受到对先进排放控制技术的需求推动,尤其是在执行欧6/7、中国VI和印度巴拉特第六阶段标准的国家。

催化剂技术的主要供应商如BASF、霍尼韦尔UOP、约翰逊·马蒂(Johnson Matthey)和Umicore正在扩大其生产能力和研发努力,以满足地区和全球的监管要求。例如,Umicore最近在中国扩大了催化剂生产,这反映出中国在汽车制造中的主导地位和日益严格的排放执行。

在容量方面,市场的轨迹与全球内燃机(ICE)车辆的生产密切相关,特别是在电气化进展缓慢的新兴经济体中。尽管电动车(EV)在欧洲和北美的采用正在加速,但ICE和配备先进后处理系统的混合动力车辆仍将继续占据新车销售的相当一部分。根据约翰逊·马蒂(Johnson Matthey)的数据,2023年全球生产了约8500万辆轻型车辆,预测年生产量将在2030年前保持在8000万至9000万之间,其中大部分仍需要废气净化催化剂。

从价值的角度来看,市场不仅受催化转换器安装数量的影响,还受到这些系统中使用的贵金属(铂、钯、铑)价格的影响。BASF和约翰逊·马蒂(Johnson Matthey)指出,近年来铑和钯的价格波动对整体催化剂市场价值产生了重大影响。然而,优化催化剂配方和提高回收率的努力预计将在展望期内稳定输入成本。

展望2030年,全球汽车废气催化剂市场预计在容量和价值上仍将保持强劲。虽然逐步向电动车的转变将在成熟市场中缓和长期增长,但亚太、拉丁美洲和非洲持续的汽车生产,加上更严格的排放规范,将促进对先进催化剂系统的需求。主要参与者如UmicoreBASF正在投资创新催化剂技术以应对这些不断发展的市场需求。

主要参与者与战略举措(OEM与催化剂制造商)

汽车废气净化催化剂行业在2025年正经历显著变革,原始设备制造商(OEM)和催化剂生产商对日益严格的全球排放法规和不断发展的动力推进技术作出响应。领先的催化剂制造商如约翰逊·马蒂(Johnson Matthey)、BASFUmicore仍在大量投资先进催化剂配方,旨在提高氮氧化物(NOx)、碳氢化合物(HC)和颗粒物(PM)的转化效率。

在2025年,约翰逊·马蒂(Johnson Matthey)专注于其最新的高性能三元催化剂和柴油氧化催化剂,优化了轻型和重型车辆的应用。该公司正在加大与全球汽车制造商的合作,以集成下一代兼容混合动力和插电式混合动力车辆的催化剂系统,解决电动动力系统中废气成分日益复杂的问题。

BASF正在推进其四向转化(FWC)催化剂,这同时控制NOx、CO、HC和PM排放。在最近的公告中,BASF强调了其催化剂技术在欧元7合规车辆中的应用及与主要OEM的持续合作关系以实现实际排放减少。该公司的排放管理部门优先考虑可持续来源的贵金属,考虑到市场高度波动和供应链问题。

Umicore则优先开发低铂族金属(PGM)催化剂,以应对成本和资源的限制。该公司的2025战略包括在亚洲和欧洲扩大生产能力,并加强与既定和新兴汽车制造商的技术合作,特别是在中国和印度,排放标准正在快速与欧6/7标准对齐。

在OEM方面,像丰田汽车公司大众汽车集团的制造商正在对先进排放控制系统进行战略投资,以确保符合最新的监管要求。例如,丰田正在其混合动力阵容中实现先进的催化剂系统,专注于耐用性和效率,以增强其长周期性能。大众则与催化剂供应商紧密合作,为其新一代内燃机和电动动力系统开发解决方案。

展望未来,市场参与者预计将加速催化剂耐用性、稀有金属回收能力以及适应混合动力和替代燃料车辆的研发。战略合作伙伴关系、区域扩展和循环经济倡议是维持在不断发展的监管和技术环境中竞争力的关键。

新兴技术:催化剂材料与设计的创新

汽车废气净化催化剂的格局正在迅速演变,因更严格的排放法规和可持续发展目标推动催化剂材料和结构的创新。在2025年及未来几年,该行业在减少内燃机车辆有害排放的催化剂的成分和设计方面见证了重大进展。

一个主要趋势是低铂族金属(PGM)配方的加速开发。传统的三元催化剂(TWC)严重依赖铂、钯和铑等贵金属。考虑到这些资源的波动性和高成本,各公司正在投资替代材料和优化催化剂结构。例如,BASF推出了先进的催化剂技术,在不妥协排放性能的前提下减少PGM含量,利用专有的洗涤剂配方和新型支撑材料。同样,Umicore也在扩展其为混合动力车辆设计的混合催化剂组合,这些车辆具有独特的排放特征,要求定制的解决方案。

材料科学的突破支撑了这些创新。纳米结构催化剂和工程支撑材料使有效金属的分散度提高,从而增强了催化效率和使用寿命。丰田通商株式会社最近宣布与下一代氧化铈-锆固体解决方案的合作,这种材料提高了NOx转换和硫耐受性。这些材料对于满足欧元7和中国7排放标准至关重要,后者施加了更低的污染物阈值并要求 robust冷启动性能。

设计改进也专注于降低催化剂点火温度并最大限度地提高与废气的接触表面积。康宁公司推出了先进的陶瓷基材技术,例如超薄壁的细胞结构,促进了快速加热和改进的质量传递。这些基材已在汽油和柴油后处理系统中投入使用,以支持符合未来全球法规的要求。

展望未来,数字工具和人工智能驱动的设计开始塑造催化剂开发。各公司利用机器学习模型预测最佳材料组合并加速原型周期。这种方法预计将进一步减少PGM的使用并解锁新功能,例如自我再生表面和增强耐用性。

随着内燃机在不久的将来仍将是全球车辆车队的重要组成部分——即使电气化在推进——这些催化剂创新对汽车制造商在日益严苛的标准下尽量减少环境影响将至关重要。

监管驱动:排放标准与政策影响

2025年汽车废气净化催化剂的格局受到全球主要市场严格监管框架的深刻影响。各国政府不断推进排放标准,以减少空气污染并应对气候变化,直接影响催化剂技术和采纳。

在欧盟,预计欧元7排放标准将从2025年开始生效。这些标准对轻型和重型车辆的氮氧化物(NOx)、颗粒物和氨的排放设置了显著更低的限制。值得注意的是,欧元7将要求在更广泛的条件下进行实际驾驶排放(RDE)测试,迫使制造商采用先进的催化剂配方和系统以确保合规。这些要求适用于内燃机(ICE)车辆和新的混合动力车型,确保催化剂创新在电气化加速的同时仍然至关重要。BASF和约翰逊·马蒂(Johnson Matthey)等公司正在积极开发下一代系统,包括针对这些需求量身定制的先进三元催化剂(TWC)、柴油氧化催化剂(DOC)和选择性催化还原(SCR)解决方案。

在美国,环境保护局(EPA)已经最终确定了2027年及以后的多污染物排放标准,但监管趋势已经影响到2025年开发周期。汽车制造商正在投资净化技术,以确保在2025年推出的车辆在其可用寿命期间保持合规。重点是降低碳氢化合物、一氧化碳、NOx和颗粒物的排放,领先的催化剂供应商如Umicore和康宁公司正在引入高耐用性基材和低温活性催化剂等创新,以应对冷启动排放。

亚太地区,尤其是中国,也在收紧排放政策。中国VI-b标准比欧6更严格,自2023年7月在主要城市实施,预计在2025年全国普及。这迫使本地和全球制造商部署先进的净化催化剂技术,包括紧凑型催化剂和集成SCR系统。像霍尼韦尔这样的公司正在为OEM的转型提供适应性的催化剂解决方案,针对汽油和柴油引擎。

展望2025年及以后,汽车废气净化催化剂的前景受监管紧缩和逐步向电气化转变的双重推动。尽管电池电动车的比例在上升,但内燃机和混合动力车辆——尤其是在重型和发展中市场——的持续存在确保了对创新催化剂解决方案的持续需求。行业领导者预计,催化剂材料效率、耐用性和可回收性的进一步演变将与环境要求和循环经济目标保持一致。

区域分析:增长热点与监管差异

汽车废气净化催化剂市场在2025年及未来几年有望实现动态区域增长,受关键地区不同的监管框架和排放目标的推动。欧盟、中国和北美等地区严格的排放标准持续助力于对先进催化转换器技术的需求,同时新兴市场带来了独特的机会和挑战。

欧洲仍然是监管严苛的领跑者。欧元7标准的实施,计划于2025年生效,将进一步收紧乘用车和商用车的可允许排放限值,迫使汽车制造商采用更高性能的催化剂,以改善NOx和颗粒物的控制。领先的催化剂供应商如约翰逊·马蒂(Johnson Matthey)BASF正扩大在该地区的研发和生产能力,以应对这些不断发展的要求。此外,欧盟委员会的绿色协议继续推动对可持续催化剂技术和回收倡议的投资。

中国,自2023年7月实施的中国6b排放标准对2025年产生了积极影响,要求大规模部署复杂的三元催化剂和柴油氧化催化剂。本地制造商如CNPC及全球玩家正加快生产速率,针对不断上升的国内需求制定本土化战略。此外,新能源汽车的激励政策加上对内燃机的更严格监管,确保了废气净化催化剂在短中期内的持续相关性。

北美预计将见证稳健的增长,受美国环境保护局提出的轻型车四级排放标准的推动。这项标准预计将在十年中期生效,直接影响催化剂的配方和系统集成。包括Umicore和康宁公司在内的主要供应商正在投资于先进的催化剂基材和洗涤剂技术,以满足不断变化的OEM需求。

与此同时,如印度拉丁美洲等地区正在经历政策驱动的市场加速。印度的巴拉特第六阶段标准自2020年施行,继续影响本地制造和技术伙伴关系,像塔塔汽车与催化剂供应商合作以实现合规和性能优化。

展望未来,不同地区在监管时间表和执法方面的差异将塑造汽车废气净化催化剂的竞争格局,而技术适应、本地生产和监管认可将是市场领导地位的决定性因素。

汽车废气净化催化剂的供应链——降低机动车排放的关键组成部分——在进入2025年及其后几年时面临显著变化。这些催化剂主要依赖铂族金属(PGM),如铂、钯和铑,它们的采购、定价和可用性与地缘政治、环境和技术因素密切相关。

铂族金属主要在南非、俄罗斯和北美开采,英美铂业报告称,近年来南非单独占据了全球铂供应的70%以上。这些地区的干扰——由于劳工行动、基础设施挑战或地缘政治紧张局势——可能导致供应链的不稳定。例如,南非持续的电力限制和劳工问题已经导致铂族金属的间歇性输出中断,影响下游催化剂制造商。

汽车OEM和催化剂制造商如BASF和Evonik正在越来越多地投资于供应链弹性。策略包括多元化采购、建立长期合同和扩大回收计划。特别是,约翰逊·马蒂(Johnson Matthey)已扩大其回收PGM的使用——所谓的“二次供应”——现在可占催化剂原材料的不断增长的份额。根据公司的披露,回收的PGM可以抵消矿山生产的波动并帮助稳定输入成本。

原材料定价仍然是塑造该行业的关键因素。在2024年,铑的价格经历了显著波动,交易价格不到2021年高峰的一半。这种价格波动促使催化剂配方开发者不断调整PGM负载和探索替代策略。例如,Umicore开发了一些优化铂和钯使用的技术,根据市场价格和供应前景变化调整配方。预计这种适应性的方法在2025年及以后仍将持续,因为公司寻求以成本效益的方式遵守日益严格的排放标准。

展望未来,向电气化车辆的过渡将逐步减少对废气催化剂的需求,但预期内燃机(ICE)车辆在关键的全球市场中仍将保留相当大的份额,直到2020年代后期。因此,汽车废气催化剂供应链将继续承受压力,以确保材料安全、成本控制和环境可持续性。包括BASF和约翰逊·马蒂(Johnson Matthey)在内的行业领导者预测将持续在催化剂效率和循环经济解决方案的研发上进行投资,强化了该部门对不断变化的供应和材料趋势的适应性。

竞争格局:合作伙伴关系、并购与新入市者

汽车废气净化催化剂的竞争格局在2025年正经历显著变革,受到监管变化、电气化趋势和不断变化的客户需求的驱动。现有参与者通过战略伙伴关系、并购(M&A)和技术联盟强化自己的市场地位,而新入市者则瞄准减排和新型催化剂配方的市场细分。

伙伴关系和技术联盟
汽车制造商与催化剂供应商之间的合作正在加剧。例如,BASF继续与全球OEM合作,共同开发先进的三元催化剂和选择性催化还原(SCR)系统,专注于满足欧元7和中国7排放标准。同样,约翰逊·马蒂(Johnson Matthey)已深化与亚洲制造商的合作,利用其在涂层基材和贵金属优化方面的专业知识来支持下一代混合动力和内燃机车辆。

并购
2025年见证了显著的并购活动,因为企业寻求规模、扩展产品组合和地理覆盖。Umicore在亚洲收购了战略资产,以增强其在快速增长的中国排放控制市场的地位。与此同时,康宁公司在陶瓷基材制造方面进行了有针对性的投资,巩固了其作为先进颗粒过滤器和催化支持材料的领先供应商的地位。

新入市者与创新
初创公司和新市场参与者正在瞄准低铂族金属(PGM)催化剂、先进涂层和数字催化剂监测等细分市场。例如,丰田通商株式会社已扩展至催化剂回收和PGM回收领域,解决供应链的可持续性问题。此外,以创新为驱动的公司正在根据对轻型和重型车辆更严格的排放限制,试点下一代氨泄漏催化剂和电动废气后处理模块。

2025年展望
展望未来,竞争格局预计将保持动态。随着全球排放法规的收紧,OEM对更具成本效益、耐用和可持续解决方案的需求将加速合作与行业整合。像BASF约翰逊·马蒂(Johnson Matthey)Umicore等成熟公司可能继续利用其研发能力和全球网络,而新入市者则通过颠覆性的化学和循环经济商业模型挑战现状。

可持续性与循环经济:催化剂回收与ESG

汽车废气净化催化剂产业正经历向可持续性和循环性的显著转变,受到监管压力、资源限制和不断演变的环境、社会和治理(ESG)期望的推动。到2025年,花费的汽车催化剂回收(主要含有铂族金属(PGM)如铂、钯和铑)已成为OEM和催化剂生产商的关注焦点。贵金属的高价值和稀缺性加大了对这些材料回收的努力,减少了对原始开采的需求,并降低了催化剂生产的整体碳足迹。

主要行业参与者建立了闭环回收系统以收集和处理废催化剂。例如,约翰逊·马蒂(Johnson Matthey)运营专门的设施,回收报废车辆催化剂中的PGM,确保高回收率和可追溯性。同样,BASF强调在新的催化剂生产中整合回收金属,支持资源效率和供应链弹性。

汽车OEM对催化转换器的透明和符合ESG的供应链需求日益增加。因此,催化剂制造商正在投资数字追踪系统,并与回收商合作,提供PGM流动的端到端文档。这与例如欧盟等地区新兴的监管框架相一致,企业可持续性报告指令(CSRD)和拟议的关键原材料法案正在提高对负责任采购和材料循环的期望。

在技术层面,上游冶金及氢冶金处理的进步正在改善二次回收中PGM回收的效率和环境表现。例如,Umicore报告称,采用专有技术,减少废物和能源使用,同时实现超过95%的回收率。

展望未来几年,市场预测催化剂回收量的增加,因为越来越多的车辆达到报废阶段,同时全球逐步采纳更严格的排放标准。预计该行业将在整个价值链中深化合作伙伴关系——从汽车拆解商到精炼厂,以确保PGM供应并改善ESG表现。随着电气化的推进,混合动力车辆和插电式混合动力车将继续需要先进的废气净化系统,进一步强化可持续催化剂生命周期管理的战略重要性。

总体而言,催化剂回收与强有力的ESG实践的结合预计将定义汽车废气净化催化剂行业的竞争力,因为从制造商到最终用户的利益相关者都优先考虑资源管理和法规遵从。

汽车废气净化催化剂的未来受到全球排放法规愈加严厉、技术创新和不断向电气化转型的影响。展望2025年及以后的数年,几项颠覆性趋势和长期机会将重塑该行业。

一个主要驱动因素是关键市场日益严格的排放标准的实施。例如,欧盟的欧元7提案针对进一步降低轻型和重型车辆的氮氧化物(NOx)和颗粒物排放,预计将在未来几年实施。这迫使汽车制造商和催化剂制造商推进催化剂配方,特别是以贵金属如铂、钯和铑为基础的催化剂,以实现更低的排放阈值和更高的耐用性(BASF)。

与监管压力并行,该行业正见证对下一代催化剂技术的显著研发投资。这些技术包括高表面积基材、先进的洗涤剂化学和集成过滤-催化剂系统,旨在满足混合动力和插电式混合动力车辆的独特低负载和冷启动排放挑战。约翰逊·马蒂(Johnson Matthey)和Umicore等公司正在扩大其能力,以提供针对不断变化的动力系统架构优化的催化剂解决方案。

尽管电动车(EV)快速增长,但内燃机(ICE)和混合动力细分市场预计将继续保持显著份额,尤其是在新兴市场和商用车领域。这确保了中期内对复杂废气净化系统的持续需求。值得注意的是,制造商还在探索数字监控和预测性维护工具,利用数据分析延长催化剂的使用寿命并优化更换周期,从而提高可持续性和总体拥有成本(Tenneco)。

展望更远,向脱碳和材料循环的推动带来了新的机遇。催化剂回收计划正在获得动力,主要受到贵金属的高价值和受限供应的推动。行业领导者正在投资闭环回收项目,以回收和重复使用这些材料,与经济和环境要求保持一致(霍尼韦尔)。

总体而言,尽管长期向零排放车辆的转变最终将重塑需求,但未来几年在汽车废气净化催化剂领域仍可能出现强劲的创新和增长。监管演变、混合动力化、数字化和可持续性举措将持续处于重点,给该领域的利益相关者带来挑战和机会。

来源与参考文献

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ByQuinn Parker

奎因·帕克是一位杰出的作家和思想领袖,专注于新技术和金融科技(fintech)。她拥有亚利桑那大学数字创新硕士学位,结合了扎实的学术基础和丰富的行业经验。之前,奎因曾在奥菲莉亚公司担任高级分析师,专注于新兴技术趋势及其对金融领域的影响。通过她的著作,奎因旨在阐明技术与金融之间复杂的关系,提供深刻的分析和前瞻性的视角。她的作品已在顶级出版物中刊登,确立了她在迅速发展的金融科技领域中的可信声音。

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