贵金属催化材料产业发展调研报告

贵金属催化材料产业发展调研报告

稳步推进强基工程，强化制造基础，主要包括：一是高度重视核心基础零部件／元器件、关键基础材料、先进基础工艺及产业技术基础研究，以专业化为方向、以标准化为基础，强化中国制造的工业基础。特别是炼化装备急需的耐高温、防腐的合金材料等。二是大力推广应用先进设计技术，开发设计工具软件，构建设计资源共享平台，制定激励创新设计的政策。三是加大前沿共性基础技术研发力度，开展产业基础理论和产业共性技术攻关。四是重视基础工艺技术研究，引导并鼓励企业、科研机构加强基础工艺数据库建设。五是加强研发设计和试验检测能力建设，提高研发效率，提升试验检测安全性、可靠性。石油和石化装备制造企业正在从低层次向高层次的发展进行转变，关键在于提高企业的创新能力，企业创新的主体是人才，只有开发出与企业转型升级需求相匹配的创新型人才，才能提升企业的创新能力和竞争优势。加强技术基础工作加强标准化体系建设，强化标准实施，夯实标准化发展基础，增强标准化服务能力；强化计量、标准、认证、检验检测等标准质量品牌工程。开展重大装备国内外制造水平的对比，制定并推进重大装备标准化工作。要重视产品规格的系列化和标准化，降低投资。加强国家标准建设，积极开展制造业先进标准试点示范，促进科技成果转化为标准，完善提升标准体系，培育打造国家品牌发展模式。突出国家质量奖示范带动作用，推动行业骨干企业成为国际标准制修订的主要参与者和实施主体，培育一批达到国际先进水平的国家标准。加强检验检测体系建设，提升检验检测生产性服务业的技术支撑保障能力，鼓励建立专业检测技术联盟。积极推进检验检测机构整合，打造检验检测高技术服务业集聚区。加强统筹国家级试验平台建设。试验能力是衡量研发能力的重要因素，检验能力是产品质量的重要保障。目前，制造企业各自建设试验装置，有些试验装置投资上亿元，只供自己使用，造成资金、资源浪费，增加企业成本。建议国家有关部门牵头统一管理国家级试验平台建设和认证工作，对已具备条件的抓紧组织认证，推进资源共享，形成一批国家级试验平台。稳步推进强基工程，强化制造基础，主要包括：一是高度重视核心基础零部件／元器件、关键基础材料、先进基础工艺及产业技术基础研究，以专业化为方向、以标准化为基础，强化中国制造的工业基础。特别是炼化装备急需的耐高温、防腐的合金材料等。二是大力推广应用先进设计技术，开发设计工具软件，构建设计资源共享平台，制定激励创新设计的政策。三是加大前沿共性基础技术研发力度，开展产业基础理论和产业共性技术攻关。四是重视基础工艺技术研究，引导并鼓励企业、科研机构加强基础工艺数据库建设。五是加强研发设计和试验检测能力建设，提高研发效率，提升试验检测安全性、可靠性。加快中国制造品牌建设，开展品种、品质、品牌三品专项行动。完善品牌管理体系，指导企业提高商标注册、运用、保护和管理能力，支持鼓励有条件的企业采取收购、兼并、控股、联合以及委托加工等方式，培育国际知名自主品牌。做大优势，补短板，实现转型升级做优做强石油和石化装备制造业，创建世界一流企业和世界级装备产业集群。培育高精尖骨干企业，推进企业技术改造，挖潜提升，降本增效，促进石油和石化装备制造业向价值链高端发展，同时实施补短板工程，使产业结构得到优化。大力提升产品质量，促进行业增品种、提品质、创品牌，尽快进入质量时代，重视产品的延伸服务，成为效益增长点，满足用户要求，使产业发展更加有序。促进石油和石化装备产业集聚发展，推动装备产业集聚向产业集群转型升级。依托国家新型产业示范基地，建设创新能力强、特色突出、产业链协同高效、品牌优、核心竞争力强、公共服务体系健全、具有国际竞争力的产业集聚区，使产业布局更趋合理。坚持对外开放、持续深化国际合作多种方式积极拓展国际市场。发挥行业内制造企业、油服公司协同优势，加强国际市场信息获取与分享，强化国际营销队伍建设，推进寄售、租赁、信贷融资、EPC总承包等多种合同模式，拓展与国际油公司、油服公司长期稳定的战略合作，加大高效市场开发力度，扩大装备产品出口。中国石油装备制造企业应抓住机遇，积极参与国际产业分工，推动多形式、多领域的国际产能合作。合作形式从产品贸易为主向产品贸易、产能合作、服务增值三位一体协同转变，合作领域从产品出口为主向装备、技术、标准、品牌等全产业输出转变。搭建平台完善国际营销服务网络，按照贴近市场、服务快捷的原则，依托现有基础，在重点地区建设组装制造、维修检测和仓储寄售项目，形成集产品展示、仓储寄售、维修检测及售后服务于一体的营销服务中心。围绕重点市场逐步打造形成区域营销服务中心，统筹区域市场开拓及售后服务。加快海外布局，开拓国际市场。重组整合各企业现有海外营销资源，在现有海外机构基础上，调整优化营销网络布局和功能。对已形成一定出口规模的产品，在售后服务的重点地区，加快设立配件库、仓储寄售库及维修检测中心等功能齐全的区域性营销中心和出口配套服务平台，为开拓市场创造条件。大力实施过剩产能转移，加快发展海外集成组装和制造业务。加快国际化营销队伍的培养，同时加快海外各地区国家石油公司、国际石化公司以及油气服务公司的供应资格认证，加强电子商务平台、信息化建设。国内市场分析（一）保障能源安全，对石油和石化装备需求持续增长2019年，中国石油进口量50572万吨、天然气进口量9656万吨，原油进口量再度全球最高，对外依赖度上升为72%。随着石油、天然气进口量的逐年攀升，国家能源安全形势日益严峻，坚持大力提升国内油气勘探开发力度，保障国内能源安全是十四五期间的重要目标。为了保障能源安全，发布了促进天然气行业协调稳定发展的指导方针，明确要求切实解决天然气发展不足的问题。一是加大国内勘探开发力度；二是要深化油气勘查开采管理体制改革，尽快出台相关细则；三是抓紧出台油气管网体制改革方案。到2020年底前国内石油产量维持在两亿吨附近，天然气产量达到2000亿立方米以上。低品位和非常规油气资源逐渐成为未来主战场。如中石油新增石油探明储量低渗透占比达70%以上，新增天然气探明储量90%以上为低品位资源，开采难度大，对装备要求高，成本压力大。新增探明储量预计采收率仅为3～10%，海上将成为今后主要增长点，高效动用非常规和海上资源均面临挑战。十四五期间我国石化产业发展对炼油化工装备需求持续增长。按照国家《石化产业布局方案》，我国炼油能力2025年将突破9亿吨/年，乙烯能力将突破400万吨/年；按照国家能源局《关于有序推进煤制油示范项目建设的指导意见》2025年规划建成煤制油规模超过6000万吨/年。国家提出炼油化工装备今后攻关的重点是百万吨级乙烯装置：乙烯装置配套压缩机组（含驱动汽轮机）；裂解气压缩机组；乙烯压缩机组。聚烯烃装置：聚丙烯混炼挤压造粒机组。百万吨级精对苯二甲酸装置（PTA）：大型多轴工艺空气压缩机组；PTA/CTA加压过滤成套设备；超大型PTA结晶器。炼油化工装备向大型化发展，而且更新改造步伐加快，产业升级提速、行业兼并重组、企业出城进园、大规模搬迁转移项目、新兴化工产业崛起以及装置大型化趋势，均对炼油化工装备需求大幅增长。我国炼油行业正开展减油增化的结构调整，实现炼化一体化，同时，积极发展高端炼化产品，例如高端聚烯烃和特种橡胶等。（二）科技创新、绿色制造是石油和石化装备转型升级必由之路当今科学技术的发展呈指数增长趋势，石油和石化装备工业面临着新的不断的技术革命和产业革命的转折点，全球将进入科技创新活跃期，迎来更加激烈的科技竞争。随着人工智能技术、物联网、大数据等一系列技术的融合、突破与发展，全球主要经济体正式进入智能化革命时代。在这样的背景下我国提出了智能制造的核心思路及互联网+工业的发展目标，以信息化与工业化深度融合为主线，强化工业基础能力，提高工艺水平和产品质量，推进智能制造、绿色制造。（1）数字化在政策支撑与技术发展的双重推动下，第四次工业革命已经渗透到油气产业链的每个环节，一系列核心技术的突破，如智慧油田、智能钻井、纳米机器人、纳米材料、深水智能开发等，正在深刻影响着石油装备制造行业的效率与效益。有了大量数据的支撑，使石油装备制造行业具备实现人工智能（AI）技术应用的基础，同时为本行业带来了新的发展模式数字化转型。（2）信息化自动化、智能化技术的应用离不开信息传输的支撑，随着5G（第五代移动通讯技术）时代的到来，基于5G技术高带宽、低时延、大连接、深度覆盖等技术特点，将推动自动化、智能化技术在油气行业更为广泛的应用，如无人机巡检、机器人巡检、油气设备的远程控制，增强现实AR/虚拟现实VR等，进一步提升油气行业生产效率，降低生产成本。（3）绿色化全球进入绿色工业革命的发展期。转型将开始发动，十四五时期也将是全球能源消费开始转型的关键时期。气候变化问题成为南北方国家面临的共同挑战，各国积极合作，推动能源和环境革命，全球碳排放有可能在2020-2030年的某个时间点达到峰值，而后逐步下降。围绕绿色制造、节能减排，加快发展节能环保、减排降耗的新产品。节能高效单元设备市场巨大，将是全行业重要的产品发展方向。技术进步、绿色制造是石油和石化装备转型升级必由之路。坚持创新驱动，培育高精尖拳头产品，打造绿色制造体系构建研发创新体系。进一步建立完善以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的创新体系，加快以企业为单位的创新主体建设，加快以联盟为单位的创新联合体建设，加快以行业（或重点领域）为单位的国家创新中心建设。国家层面明确牵头部门或在相关部门设立专门机构，归口管理国家重大技术装备创新攻关工作，统一制定政策，统筹协调相关力量，形成产学研用一条龙的攻关机制，推动全产业链协同持续创新。充分发挥国家工程技术研究中心，国家级企业技术中心作用，建立统筹协调、共建共享、产学研相结合的技术创新体系。发展高端制造，培育高、精、尖拳头产品，加快掌握一批具有自主知识产权的核心技术和拳头产品，实现一批重大装备的工程化和产业化应用，持续增强自主创新能力。石油装备围绕深层、低渗透、海洋、非常规、特殊环境等重点领域，选择市场潜力大、产业基础好、符合发展趋势的高端装备进行研发，着力在特种钻机、高可靠性发动机、大功率压缩机、高端石油专用管、海洋和极地用输送管、自升式海洋平台及平台设备、无人岛开发设施-浮岛、极地能源开发区装备、海洋钻完井系列设备、海洋工程系列设备、海洋环保设备及标准化设备等核心关键技术上取得突破。炼化装备着力发展千万吨炼油成套装备、特殊装备、大型乙烯裂解炉、大型板翅式冷箱、350MPa超高压反应器、聚丙烯环管反应器、带搅拌浆的各类聚合反应器、重型螺旋卸料离心机、百万吨以上乙烯所需的关键三机裂解气压缩机、丙烯压缩机、乙烯压缩机、大型透平压缩机组、大型低温球罐（-30℃，1．72MPa）等及有关的节能、环保装备。煤化工装备重点是煤炭清洁转化装备。继续推进重大炼化装备国产化，提升整机的国产化率。积极健全完善首台（套）政策，探索建立高端装备发展与重大项目审批的联动机制。要加快装备科技成果转化，组织实施有关炼油化工装备研发和产业化示范工程项目。大力发展节能高效产品，加快影响较大的重大技术装备和量大面广的耗能石油和石化装备产品降耗技术的研发，推动重大节能技术装备产业化示范和规模化应用，积极开发绿色产品。积极采用节能低耗发动机、轻量化材料、节能内燃机等节能技术和产品。推广余热回收、水循环利用、重金属污染减量化、有毒有害原料替代、废渣资源化等绿色工艺技术装备。加快行业绿色改造升级，针对传统高污染、高耗能行业及领域进行生产过程清洁化改造，通过发展绿色工艺、技术和装备来减少有毒有害污染物排放。以高端装备等产业为重点，推广应用清洁高效铸造、锻压、焊接、表面处理、切削、节材等先进加工工艺，降低资源和能源消耗。严格限制碳排放超标、投入高、污染大、效益低的产品和服务。推进资源高效循环利用，大力发展资源再利用产业和再制造产业，降低制造企业对能源、物质和水源消耗水平，培育循环经济园区和清洁生产企业，发挥示范引领作用。贵金属催化行业发展情况（一）贵金属催化材料概述现代化学工业中的化学反应绝大多数是通过催化反应实现的。因此，催化材料是催化反应的心脏和基础，其效能决定了一个工业生产过程能否实现以及过程的经济指标是否先进。当今，是否掌握先进的催化材料生产技术是现代化学工业有无竞争力的重要标志之一。从全球来看，进入21世纪后，催化技术的进步和创新与环境科学、化工新材料、新能源开发利用等国民经济支柱产业联系愈发紧密，并对该等工业领域的发展和经济效益的提高发挥着至关重要的作用。发达国家国民经济总产值的20%-30%直接来自于催化技术。作为当今重要的高新技术和绿色环保技术之一，催化技术可以产生巨大的经济效益和社会效益，在众多国民经济的重要和新兴领域展现着蓬勃的生机和活力。贵金属催化材料的研发和产业化的生产工艺复杂、技术难度高，涉及材料学、结构化学、有机化学、工业催化、冶金工程等多个技术领域，具有多学科、相互渗透、交叉应用的特点，并且在由实验室试验到工业化放大生产中，由于存在显著的放大效应，要实现低能耗、低物耗和高效率的规模化生产，不可避免地需要自主研发设计专有设备以及解决工业化生产涉及的温度、浓度、压力、速度等一系列技术难题。国外贵金属催化材料的研究和产业化起步早、基础好，庄信万丰、巴斯夫等国际领先企业已拥有超过百年的发展历史。其产品种类繁多、性能优良、应用范围广，并且实施严格的技术封锁，凭借雄厚的技术实力和强大的综合竞争能力，几乎垄断了全球高端的贵金属催化材料市场。而我国贵金属催化材料及技术的研发起步较晚，主要研究从上世纪80、90年代开始。在2000年之前，国内贵金属催化材料基本依靠进口，目前中高端的主要市场仍然被国外贵金属催化材料厂商所占据。近年来，我国经济结构调整进程逐步深化，对关键领域自主知识产权日益重视，下游需求量快速增加且前景广阔，已经涌现出一批具有较强科研和生产能力的催化材料研发制造企业。其中贵研铂业、凯立新材等为代表的国内优秀企业的产品已经逐步得到市场认可，贵金属催化材料国产化进程逐渐加快。在未来较长一段时间内，贵金属催化材料的国产化进程进一步推进将成为我国贵金属催化材料行业发展的主要趋势。随着催化材料的国产化市场占有率不断提升，国产催化材料厂商具有广阔的发展空间。（二）贵金属催化材料行业市场情况贵金属催化材料的活性组分主要为铂族金属，贵金属催化材料亦是铂族金属最主要的应用领域。全球铂族金属市场规模、结构、下游应用情况：放大效应是指：物质的化学转化伴随着质量、热量和动量的传递发生，这些过程与规模有关，即它们在小规模时的行为与大规模时的行为是不相同的，其间涉及复杂的物理、化学变化，影响因素多，过程设备放大不仅有量的变化，有时也引起质的变化。设备大型化后，过程设备温度场、浓度场、速度场、压力场将随之发生变化，过程设备的温度、压力等操作条件也将发生变化。2015年全球铂族金属市场规模约为951．32亿元，至2021年全球铂族金属市场规模约为3，519．55亿元，年均复合增长率约为24．36%。铂族金属主要包括铂、钯、铑、钌、铱五种金属，其中钯、铑、铂占据了绝大部分市场规模，钌、铱的市场规模占比极小；2021年钯金市场规模占比约44．76%，铑金市场规模占比约39．34%，铂金市场规模占比约12．56%。按需求量计算，2015年全球铂族金属需求量规模为616．70吨，至2019年全球铂族金属需求量规模达到694．10吨。受新冠肺炎疫情影响，汽车和首饰的消费需求受到影响，2020年全球铂族金属的需求量规模有所下降，降至605．00吨。2021年，铂族金属市场需求受全球供应链中断的冲击，尤其是受汽车行业芯片短缺以及投资需求降低影响，当年全球铂族金属的需求规模较上年有所下降，降至595．10吨。2021年钯金需求量规模占比约52．78%，铂金需求量规模占比约35．29%，铑金需求量规模占比约5．41%。推进与信息化、智能化深度融合大力发展智能制造装备，聚焦感知、控制、决策、执行等核心关键环节，推进产学研用联合创新，攻克智能制造关键技术装备，提高质量和可靠性。制订适合中国国情、顺应企业特点、融合先进制造技术、优化与集成的石油装备制造业应用软件框架体系，以数据库为系统集成核心，应用信息技术及先进制造技术，以实现产品开发、工程设计、经营管理、质量控制与制造自动化的集成制造系统。制订石油装备制造业企业全面信息化基础技术标准化体系，服务于符合中国国情、融合先进制造技术、优化与集成的制造业应用软件框架体系，最终推动实现国内石油装备制造企业的优化与现代化。加快推进信息化建设，提高生产与管理水平，主要包括：深化ERP应用，建立经营管理与决策支持一体化平台，优化供应链管理，强化决策支持；深化MES应用，提升