蜂窝陶瓷应用领域及前景展望

蜂窝陶瓷具有比表面积大、隔热性较好、重量较轻、热膨胀系数低、耐高温、耐酸碱的特点，而被广泛用于汽车尾气处理、烟道气的净化、蓄热体、红外辐射燃烧版、粉末冶金的承烧板、化学反应的载体和催化剂、窑炉的隔热材料等领域。

蜂窝陶瓷具有广泛的应用
过滤材料：蜂窝陶瓷已经被广泛应用于熔融金属的过滤、油类的分离过滤、水的净化处理以及有机溶剂、酸碱溶液和焦炉煤气、甲烷等气体的分离。目前，对熔融金属的过滤已扩大到熔模精密铸造、钢铸造工业及工业铸造等方面。而在过滤气体时，用陶瓷过滤器进行固化，具有存储方面、经济等特点。
蓄热体：蜂窝陶瓷蓄热体具有耐高温、热震稳定性好、抗腐蚀、强度高、导热性能好及蓄热量大等显著优点，节能效果和使用寿命大大提高。
保温隔热材料：由于蜂窝陶瓷具有高气孔率和较低的热传导系数，因此可作为保温材料而得到广泛应用。使用蜂窝陶瓷制备的建筑材料可以使住宅具有很好的保温隔热效果，该材料目前在国内大部分新建的住宅小区和办公楼中已经得到应用。除了应用于日常生活外，蜂窝陶瓷在航空航天等尖端领域也有着重要的应用，比如航天器的热保护系统就广泛采用了蜂窝陶瓷材料。
催化剂载体：随着国民经济的高速发展，汽车使用量的增长，尾气带来的环境污染日益严重。蜂窝陶瓷由于其比表面积大，本身具有催化功能。而涂覆特定的催化剂后，可以实现对尾气的选择性催化，大幅度地提高通过其孔道流体的反应速率和转化速率。因此目前人们一致认为用蜂窝陶瓷制造的汽车净化器是控制汽车尾气的最有效的方法。
蜂窝陶瓷载体需求增加，市场规模有望大幅提升
蜂窝陶瓷载体是汽车尾气后处理系统的核心部件，国六标准下，汽车尾气处理系统升级，相应的陶瓷载体需求增加。
全球汽车尾气处理用蜂窝陶瓷载体的市场规模约170亿元，预计2025年提升50%至250亿元。2017年全球新车市场及汽车后市场的蜂窝陶瓷载体市场需求量约为49620万升，市场需求金额约170亿元；预计2025年全球新车市场及汽车后市场的蜂窝陶瓷载体市场需求量预计提升50%至74100万升，市场需求金额提升50%至250亿元。
我国国六排放标准已开始逐步实施，在国五升级国六的过程中（2018~2023年），我国汽车尾气处理用蜂窝陶瓷载体的市场规模有望从2018年的44亿元提升至2023年的200亿元，其中柴油车用蜂窝陶瓷载体的市场规模有望从22亿元提升至近80亿元。
国外企业长期垄断市场，本土企业竞争力逐渐增强
长期以来车用蜂窝陶瓷市场由外资品牌占主导，主要厂商美国康宁、日本NGK等合计占据全球80%以上份额。国产厂商长期缺席一方面因在原料、专利等方面遭遇外资厂商的制约，另一方面因起步较晚，工艺差距较明显。但国六标准的实施给予了国内蜂窝陶瓷厂商“弯道超车”机会，其技术研发及市场渗透水平正迅速提高。
蜂窝陶瓷竞争格局
美国康宁
康宁公司于20世纪70年代发明了蜂窝陶瓷载体，先进的蜂窝陶瓷载体在性能、效率和柔性方面进行了优化，可满足轻型和重型应用中对汽油和柴油系统的最严苛需求。康宁于20世纪80年代初期进入中国市场，并于2001年开始在中国上海投资生产汽油车用蜂窝陶瓷载体产品。
日本NGK
日本NGK成立于1919年，是全球汽车、电子等行业陶瓷产品的主要供应商，在汽车尾气净化领域，NGK公司提供蜂窝陶瓷载体、过滤器、高精度传感器等产品。1971年来自于福特美国工厂订单开启了日本NGK公司蜂窝陶瓷产业大幕，其后NGK逐步在美国、德国、波兰、南非、韩国、印尼、中国建立工厂。2001年NGK公司在苏州设立子公司建设蜂窝陶瓷项目，2003年投产并于2005年开始批量生产蜂窝陶瓷产品。
国瓷材料
2017年5月，国瓷材料完成对王子制陶100%股权的收购。王子制陶成立于2004年，主要从事汽车尾气净化陶瓷材料的研发、生产和销售。公司具有1400万升/年的生产能力，公司另于东营总部基地研发中心布局新产线逐步升级工艺技术，在TWC/DPF/SCR/POC/DOC及化工VOC载体实现了全面布局，重点产品DPF、GPF良率已达到90%。
奥福环保
奥福环保创始人团队自2002年起开始进入蜂窝陶瓷行业，公司于2019年在科创板上市。主要产品包括应用于柴油车尤其重型柴油车的SCR、DPF蜂窝陶瓷。2019年上半年公司蜂窝陶瓷载体业务实现收入1.19亿元。公司研发并商业化量产的全系列适合国四、国五和国六标准的蜂窝陶瓷载体，直接供应优美科、庄信万丰、巴斯夫、重汽橡塑、威孚环保、贵研催化、中自环保等国内外主要催化剂厂商，并成功进入国内外知名整车或主机厂商的供应商名录。
宜兴非金属
宜兴非金属于1984年开始研制蜂窝陶瓷，是国内较早研发和生产蜂窝陶瓷的企业。目前蜂窝陶瓷产品包括：TWC、DOC、SCR、DPF载体、工业废气催化净化用蜂窝陶瓷载体，产能约800万升。
参考资料：
吴郑敏、邓承继.碳化硅蜂窝陶瓷的研究及应用
杜林晶.微米级孔径蜂窝陶瓷的制备及应用研究
东兴化工产业洞见.尾气处理用陶瓷材料行业：蜂窝陶瓷载体是核心部件，市场规模提升空间大——先进陶瓷材料系列研究之三
中商情报网.蜂窝陶瓷市场规模约171亿 国内外产品技术差距逐步缩小