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随着国六标准执行的临近，汽车尾气净化系统的全面升级也迫在眉睫。对于汽油车而言，原有的三元催化器（TWC）基本可以满足新标准中对于CO、HC及NOx的排放要求，但需加装专门处理颗粒物的汽油颗粒捕捉器（GPF）。对于柴油车来而言，原有的废气再循环（EGR）系统显然已经不能满足排放要求。针对HC、CO以及颗粒物，需加装氧化催化器（DOC）；针对颗粒物，需加装柴油颗粒捕捉器（DPF）；针对NOx，应采用选择性催化还原器（SCR）+氨泄露催化器（ASC）的组合。
助催化材料技术
由于不同催化器工作环境与工作要求的差异，对催化剂及助催化材料提出了不同的要求。TWC技术需要同时进行氧化还原催化，以去除HC、CO、NOx三种污染物，因此反应气体必须在合理的化学氧化/还原计量比范围内。对于DOC来说，传统铂、铑等贵金属催化剂易中毒、热老化等问题是该种工作条件下助催化材料应该解决的主要问题。传统SCR系统采用V2O5/TiO2复合氧化物作为贵金属载体制备催化剂，不仅低温活性差，并且高温下易挥发。而对于GPF和DPF这样的处理颗粒物的装置而言，积碳燃烧的起燃温度是决定其性能与寿命的关键因素，因此在负载传统贵金属催化剂的同时，也需要稀土金属氧化物、过渡族金属氧化物等助催化材料提升催化剂的低温活性。
常见的助催化材料，可分为以CeO2、ZrO2为代表的金属氧化物纳米颗粒和CeO2-ZrO2固溶体纳米颗粒。
国内外产业现状
目前，助催化材料市场可根据催化剂的用途将其简单的分为稀土金属氧化物，过渡族金属氧化物，以及CeO-ZrO复合氧化物三部分。其中，稀土金属氧化物的高端市场和CeO-ZrO复合氧化物市场长期处于外资或合资企业的统治之下，自主知识产权品牌生存空间有限。而过渡族金属氧化物由于种类繁多，来源广泛，加工门槛较低，反而得到了相对宽松的发展空间。
高性能纳米CeO助催化材料方面，市场仍然把控在以索尔维为首的国外厂商以及合资企业手中。纳米CeO方面，市场上的国内供应商则体现为多而不精的状态，国产纳米氧化铈的生产除内蒙、江西等稀土原产地以外，集中在浙江、江苏等东南沿海地区，所售产品质量与进口产品有一定差距。铈锆固溶体复合氧化物催化材料方面，目前全球相关市场仍掌握在比利时索尔维、日本第一稀元素化学工业株式会社、加拿大AMR等国际巨头手中。我国国内部分厂商虽已在铈锆固溶体领域做了一些布局，然而起步较晚，也并未完全掌握核心技术，在相关产业的竞争力较弱，产品质量也尚需时间检验。
助催化材料技术的“卡脖子”现状
近年来，我国对汽车尾气的控制日益严格，倒逼国产汽车制造商在尾气净化处理系统中投入更多力量。随着国六标准逐渐在全国范围内逐渐展开，国内部分汽车及上游相关产业制造商和销售商面临着产品滞销、价格跳水的局面，暴露出我国目前汽车尾气净化行业仍存在着不可忽视的问题。聚焦尾气净化系统的助催化材料领域，目前我国无论从产品的研发水平、制造工艺和市场竞争力上都与国外品牌或合资品牌具有一定差距。我国尾气净化产业要打破国外技术垄断，实现国产替代还有很长的路要走。
因此材料委天津院围绕尾气净化助催化材料技术在发展中存在的卡脖子问题进行了分析，并发布系列报告。
报告目录
