超百亿市场——中国脱硝催化剂行业发展前景依旧广阔

一、引言

氮氧化物（NOx）是一类包括多种氮和氧化合物的总称，主要由一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO₂）组成，还包括氧化亚氮（N₂O）和其他形态，它们在高温燃烧过程中生成，对环境和人体健康造成严重危害。氮氧化物不仅会刺激和损害人体的呼吸系统，引起支气管炎、肺气肿等疾病，还是形成光化学烟雾和酸雨的关键因素，对眼睛有强烈刺激作用，并可导致呼吸困难。此外，N₂O作为一种温室气体，其温室效应是二氧化碳的200至300倍，对全球气候变暖有显著影响，并能破坏臭氧层，增加到达地球的紫外线辐射量，对人类生活和生态系统造成不利影响。

我国在氮氧化物治理方面经历了从初步认识到科学治理，再到全面攻坚的过程。自20世纪70年代环境保护立法起步，我国逐步建立起环境保护法规和标准体系。90年代，随着国际环境与发展会议的参与，中国开始更加重视大气污染防治，并采取了一系列措施。进入21世纪后，中国大气污染防治工作更加注重污染物总量控制和区域联防联控，特别是在重点区域如京津冀、长三角、珠三角等实施了更为严格的污染控制措施。近年来，我国政府将氮氧化物作为主要大气污染物之一，通过深化移动源污染治理、实施超低排放改造等措施，有效控制了氮氧化物排放。

根据国家统计局的数据，根据国家统计局数据显示，2022年废气中氮氧化物排放量为895.7万吨，较2021年988.38万吨同比降低9.38%。2013至2022年十年期间，全国氮氧化物排放量由2,000多万吨下降至900万吨左右，下降比例约为60%。即便如此，氮氧化物依旧是我国目前总量最为庞大的大气污染物。2020年、2021年、2022年我国氮氧化物排放量分别为1019.66万吨、988.38万吨和895.74万吨，下降速度有所放缓。

数据来源：国家统计局

二、脱硝催化剂与脱硝催化剂行业概述

（一）脱硝催化剂概述

氮氧化物治理的迫切需求催生了烟气脱硝行业，也带动了烟气脱硝技术的蓬勃发展。目前，市场上较为主流的烟气脱硝技术包括了低氮燃烧技术、选择性催化还原技术、选择性非催化还原技术、湿法脱硝技术等，具体如下：

选择性催化还原（SCR）：目前市场上最成熟、泛用性最广的脱硝技术，通过在催化剂的作用下，使用氨或尿素作为还原剂将NOx还原为对大气无害的氮气和水。SCR技术脱硝效率较高，但投资和运行成本也相对较高。

选择性非催化还原（SNCR）：与SCR相比，SNCR技术不需要催化剂，而是将还原剂（如氨水或尿素溶液）直接喷入炉膛内，利用高温将NOx还原为氮气和水。SNCR技术投资和运行成本较低，但脱硝效率也相对较低，适合小容量锅炉使用。

SNCR/SCR混合技术：结合了SNCR和SCR技术的优点，通过SNCR技术进行初步脱硝，然后利用SCR技术进一步提高脱硝效率。

低氮燃烧技术：通过优化燃烧过程来减少NOx的生成，例如通过分级燃烧或使用低氮燃烧器。

活性炭法多污染物协同控制技术：利用活性炭吸附烟气中的SO₂和H₂S等污染物，同时在活性炭表面还原NOx为氮气。

生物法烟气脱硝技术：利用微生物降解NOx，适用于中小规模烟气脱硝。

湿法脱硝技术：包括碱液吸收法、酸吸收法、络合吸收法、液相吸收还原法、微生物法、氧化吸收法等，通过不同的化学吸收剂来实现NOx的去除。

LoTOx™脱硝技术：一种广泛应用于石化、冶金、水泥、医药、电力等行业的尾气脱硝技术，能够清除以天然气、燃料油和煤为燃料的燃烧过程中产生的NOx。

低温等离子体脱硝技术：作为一种新兴技术，通过产生非平衡等离子体来分解NOx，具有反应速度快、无二次污染等特点。

臭氧氧化脱硝技术：通过臭氧将NOx氧化为易溶于水的形式，再通过洗涤塔进行脱除，脱硝效率可达90%以上。

多效协同有机胺脱硝技术：使用多效有机胺作为脱硝剂，适用于解决氨水或尿素用量大、脱硝效率低、氨逃逸严重等问题，脱硝效率高，综合成本低。

其中，当前市场上最为成熟且泛用性最广的脱硝技术便是选择性催化还原（SCR）技术，而脱硝催化剂是SCR技术的核心部分，决定了SCR系统的脱硝效率和经济性，其建设成本占烟气脱硝工程成本的20%以上，运行成本占30%以上。近年来，美、日、德等发达国家不断投入大量人力、物力和资金，研究开发高效率、低成本的烟气脱硝催化剂，重视在催化剂专利技术、技术转让、生产许可过程中的知识产权保护工作。

最初的催化剂是Pt-Rh和Pt等金属类催化剂，以氧化铝等整体式陶瓷做载体，具有活性较高和反应温度较低的特点，但是昂贵的价格限制了其在发电厂中的应用。

因此，从20世纪60年代末期开始，日本日立、三菱、武田化工三家公司通过不断的研发，研制了TiO₂基材的催化剂，并逐渐取代了Pt-Rh和Pt系列催化剂。该类催化剂的成分主要由V₂O₅(WO₃)、Fe₂O₃、CuO、CrOx、MnOx、MgO、MoO₃、NiO等金属氧化物或起联合作用的混和物构成，通常以TiO₂、Al₂O₃、ZrO₂、SiO₂、活性炭（AC）等作为载体，与SCR系统中的液氨或尿素等还原剂发生还原反应，成为了电厂SCR脱硝工程应用的主流催化剂产品。

（二）脱硝催化剂市场概述

脱硝催化剂市场在全球范围内已成为环保领域的重要组成部分，特别是在实现工业排放标准严格化的背景下。国际市场和中国市场在这一领域各有特点，展现了各自独特的发展历程和现状。

在国际市场上，脱硝催化剂的研究与应用起步较早，尤其是在欧洲和北美地区。20世纪70年代，随着环保意识的增强和政府法规的制定，脱硝催化剂开始被广泛研究和使用。选择性催化还原（SCR）技术和非选择性催化还原（NSCR）技术是这一时期主要的技术方向。这些技术通过使用催化剂将氮氧化物转化为氮气和水，有效减少了NOx排放。随着技术的成熟和市场的扩展，脱硝催化剂被广泛应用于电力、化工、钢铁和水泥等行业。

目前，国际市场上脱硝催化剂的技术已趋于成熟，市场参与者众多，包括欧洲的BASF、美国的Johnson Matthey等。这些公司不仅技术先进，而且在全球范围内布局生产和服务网络，强调环境友好型和成本效益高的解决方案。

相比之下，中国的脱硝催化剂市场起步稍晚，主要是从2000年代初期开始发展。中国市场的发展与国家对环保的重视程度密切相关。随着中国加入WTO及其工业化和城市化进程的加速，工业排放问题日益严重，促使政府制定了一系列环保政策和标准，特别是针对大气污染的控制。这为脱硝催化剂市场的发展提供了政策支持。

中国市场的特点是政府主导强，许多大型的环保项目往往伴随着政策的推动和资金的投入。在技术方面，中国企业初期侧重于引进国际先进技术，随后逐步开始自主研发，目前已有多项自主知识产权的脱硝技术。目前，中国的脱硝催化剂市场正在迅速增长，应用领域也从最初的电力和石化行业扩展到了钢铁、水泥和玻璃等多个领域。

国际市场在技术成熟度和市场开发方面具有较早的起步优势，而中国市场则在市场增长速度和政府推动力度方面表现突出。国际厂商注重技术创新和市场多样化，而中国则显示出在国家政策驱动下的快速市场扩张能力。此外，国际市场在环保标准的推动和执行方面更为严格和系统，中国市场则在逐步追赶，通过制定和实施相应的环保法规来提高其市场的整体水平。

三、脱硝催化剂行业发展历史与发展前景

（一）脱硝催化剂行业发展历史

1、初期发展（1950-1970年）：

1957年，美国Engelhard公司首次成功研发了SCR催化剂，该催化剂由Pt、Rh和Pb等贵金属构成，虽然催化活性高，但由于造价昂贵、温度区间窄、易中毒，并不适于工业应用。

2、商业化应用（1970-1980年）：

日本日立、三菱重工等生产的V₂O₅(WO₃)/TiO₂（钒钛系）催化剂最早实现商业化应用。20世纪七八十年代，日本和欧美开始建造多套脱硝系统，钒钛系SCR催化剂的商业应用趋于成熟，主要应用于电力行业烟气污染控制。

3、国内起步阶段（1990-2013年）：

我国环保行业起步较晚，1999年，我国大陆首次引入SCR脱硝催化剂用于火电行业的烟气治理，随后10年不断推广及普及。截至2012年，国内已投运烟气脱硝机组容量为120GW，2016年火电脱硝机组占比高达91.7%。

4、国内迅猛发展阶段（2013-2018年）：

2011年，中国颁布了史上最严的《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223—2011))，规定了包括燃气轮机组在内的火电厂大气污染物排放限值。

2014年6月国务院办公厅印发《能源发展战略行动计划(2014—2020年) 》( 国办发[2014]31号)，首次提出“新建燃煤发电机组污染物排放接近燃气机组排放水平”，由此拉开了中国燃煤电厂“超低排放”的序幕。

2015年12月11日，环境保护部、国家发展和改革委员会、国家能源局联合发布了关于印发《全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造工作方案》的通知。通知要求，到2020 年，全国所有具备改造条件的燃煤电厂力争实现超低排放(即在基准氧含量6%条件下，烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度分别不高于10、35、50毫克/立方米)。

在我国燃煤电厂超低排放改造的政策引导与支持下，脱硝催化剂行业开启了蓬勃生机，十亿火电脱硝改造市场的刺激下，脱硝催化剂生产企业数量开始激增。

5、创新增长阶段（2020年至今）

十三五末期，我国燃煤火电厂的超低排放改造已接近70%，火电厂的氮氧化物排放显著降低，钢铁、水泥、焦化行业的氮氧化物已逐渐逼近甚至超过了火电。于是在政策的引导下，钢铁、水泥、焦化行业陆续开启了超低排放改造。

在此阶段，火电市场从增量市场逐渐开始向存量市场转变，而非电行业成为了脱硝催化剂新的增量市场。然而，因非电行业的烟气温度较低，无法达到催化剂反应温度，如反应需将烟气重新加热，加重了碳排放和碳消耗。因此，能在较低温度下的达到脱硝效率的要求的催化剂成为了市场的宠儿。脱硝催化剂市场一方面展现了新的增长点，而另一方面，市场对于脱硝催化剂生产厂家的产品工艺、技术有了更高的要求。

（二）脱硝催化剂行业市场现状及发展前景

烟气治理行业受国家环保政策的影响较大，具有很强的政策驱动性。同时，宏观经济环境的变化和下游行业的周期性波动对本行业会有较大影响，脱硝催化剂市场挑战与机遇并存。

1、火电行业中脱硝催化剂市场概况

自2011年至今，适用于燃煤火电厂的催化剂发展已逾十年。经中电联统计，截止2023年末，我国火电超低排放改造已超过80%,火电行业带来的的脱硝催化剂市场逐渐由增量转化为存量。根据中电联统计，截止2023年，我国现在火电厂总装机接近14亿千瓦，而因脱硝催化剂消耗品的特性，其更换需求必定产生存量市场。考虑到火电在我国电力行业的压舱石的重要地位，其存量市场依旧具备一定的规模。

根据中国电力联合会统计，截至2023年4月，全国达到超低排放限值的煤电机组约10.5亿千瓦，另根据国家能源局公布的数据，2023年，规模以上工业企业发电量8.9万亿千瓦时，比上年增长5.2%。其中，火力发电量6.2万亿千瓦时，比2022年增长6.1%。截至2023年12月底，全国累计发电装机容量约29.2亿千瓦，同比增长13.9%。其中，火电装机容量13.9亿千瓦，太阳能发电装机容量约6.1亿千瓦，风电装机容量约4.4亿千瓦。由上文数据可知，目前火电超低排放改造进程约为75.54%。又根据国家发展改革委等部门关于印发《锅炉绿色低碳高质量发展行动方案》的通知，到2025年，工业锅炉、电站锅炉平均运行热效率较2021年分别提高5个百分点、0.5个百分点，燃煤电站锅炉全面实现超低排放，燃煤小锅炉淘汰取得积极进展，废旧锅炉规范化处置和回收利用水平有效提升。

由上文可知，目前我国火电行业的超低排放改造进程已过3/4，尚有1/4的火电厂需要在2026年前完成超低排放改造，尚需改造的火电厂装机容量约为3亿千瓦。此外，根据“十四五”规划的要求，对于燃煤电厂要进行“上大压小”，新增大装机容量的超超临界机组，而将小容量的电厂关停。根据中国环保产业协会公开的数据，2022-2023年，各省纷纷公布煤电机组准建名单，标志着煤电基建进入新一轮高峰。2023年上半年总核准装机为5040万千瓦，已达2022年全年总核准装机量的55.56%，远超2021年获批总量。2022年9月，我国发改委召开煤炭保供会议，提出2022-2023年新开工煤电1.65亿千瓦，2024年保障投运煤电机组8,000万千瓦。2023年全年全国新增燃煤电站装机规模在5000万千瓦~6000万千瓦左右，据此估计，“十四五”阶段我国新建装机容量约为2.5-3亿千瓦。

图2：2013-2022 年全国发电装机容量及增速情况

因此，“十四五”期间新增煤电机组带来的脱硝催化剂需求同样不容小觑，预计2021-2025年间火电用脱硝催化剂市场将迎来小幅度扩容。

2、非电行业中脱硝催化剂市场概况

2023 年，大气污染治理工作进入了减污降碳时代。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和 2035年远景目标纲要》明确指出要“强化多污染物协同控制和区域协同治理，推进细颗粒物和臭氧协同控制，基本消除重污染天气。因地制宜推动非电行业超低排放改造，加快挥发性有机物排放综合整治，氮氧化物和挥发性有机物排放总量分别下降 10%以上”。在碳达峰、碳中和目标下，减污降碳协同增效的意义更加凸显，重点工业行业的碳捕集、封存与利用、综合利用工程试点、示范加快推进。

2023 年 11月，国务院印发《空气质量持续改善行动计划》，强调高质量推进钢铁、水泥、焦化等重点行业及燃煤锅炉超低排放改造;协同推进降碳、减污、扩绿、增长，以改善空气质量为核心，以减少重污染天气和解决人民群众身边的突出大气环境问题为重点，以降低细颗粒物（PM2.5）浓度为主线，大力推动氮氧化物和挥发性有机物(VOCs)减排。到2025年，全国 80%以上的钢铁产能完成超低排放改造任务；重点区域全部实现钢铁行业超低排放，基本完成燃煤锅炉超低排放改造;确保工业企业全面稳定达标排放；推进玻璃、石灰、矿棉、有色等行业深度治理；稳步推进大气氨污染防控。2023年末，中国钢铁工业协会节能环保工作委员会发布了《钢铁行业超低排放BAT技术清单》，该清单的发布进一步高质量推进了钢铁行业超低排放改造，有效地推广了成熟可靠的钢铁超低排放技术。

2023年11月，生态环境部办公厅发布《关于做好水泥和焦化企业超低排放评估监测工作的通知(征求意见稿)》，要求水泥和焦化企业完成超低排放改造并连续稳定运行一个月后，应自行或委托有资质的监测机构和有能力的技术机构，对有组织排放、无组织排放和清洁方式运输情况开展评估监测。2024年1月，生态环境部发布了水泥、焦化行业超低排放改造的通知，标志着水泥、焦化行业脱硝改造正式开始。

此外，各地区开始提高垃圾焚烧的大气污染物排放要求。2023年10月，上海市生态环境局开始对修订后的《生活垃圾焚烧大气污染物排放标准（征求意见稿）》征求意见。其中，对于NOx污染物，本次修订将其1小时均值限值收严到150mg/m³，24小时均值限值收严为80mg/m³。

本文认为，非电行业超低排放改造进程将迅速扩容脱硝催化剂市场规模，成为脱硝催化剂市场新的增长点。但值得注意的是，非电行业对脱硝催化剂的质量、适用范围等有了几乎全新的要求，对于脱硝催化剂生产商家来说，既是机遇也是挑战，如果不能迅速研发具备相关特性的特殊催化剂，将很快被市场所淘汰。

四、脱硝催化剂行业市场分析与预测

烟气脱硝系近年来政府环境治理工作的重要举措，亦是关系民生健康的必要保证，更是实现碳达峰、碳中和政策的关键。因此，我国政府不断出台逐渐趋严的政策，从燃煤电厂的超低排放改造开始，逐渐延伸到钢铁、水泥、焦化等行业，其氮氧化物的排放标准也更加严格。可以合理预测，未来垃圾焚烧、有色金属冶炼、玻璃窑炉、汽车尾气等行业的排放新规将会陆续出台。故，脱硝催化剂作为烟气脱硝的核心组件之一，其市场必将进一步扩容。

（一）火电行业脱硝催化剂市场需求测算

首先，因目前市场上并没有专业的机构对脱硝催化剂行业进行细致的测算，且我国各大电厂的煤电转化率、发电效率、烟气组分各不相同，因此，想要测算我国燃煤电厂所需催化剂总量需要构建以下基本假设：

假设1：我国燃煤电厂的煤电转化率存在均值且与本文测算的基础数据均值趋同；

假设2：我国燃煤电厂的烟气组分对脱硝效率的影响趋同；

假设3：我国燃煤电厂的发电效率存在均值且与本文测算用基础数据均值趋同；

假设4：我国燃煤电厂平均每年需更换一层脱硝催化剂；

假设5：不存在极特殊燃煤电厂对催化剂模块间距的特殊要求（因广东地区燃煤电厂存在该等特殊需求，因此从底层数据中剔除）。

在上述假设前提下，本文选取了2021-2024年间公开披露的我国200个燃煤电厂脱硝催化剂采购公开招标公告中的基础数据，包括燃煤电厂的装机容量、更换/新建、平均每层催化剂立方米数等进行数据分析，具体回归模型及测算方法如下：

1、本文构筑回归模型

下表第二列为装机容量对燃煤电厂单层催化剂体积的线性回归模型，第三列为装机容量及其二次方对单层催化剂体积的线性回归模型。

表1：回归模型测算表

注：*、**和***分别表示在 10%、5%、1% 的水平上显著；括号内为聚类到个体层面的稳健标准误。

（1）对应模型一的结果

装机容量：系数为 0.4899，在1%的显著性水平下显著（***表示 p<0.01）。这意味着装机容量每增加一个单位，所需单层催化剂体积平均增加 0.4899 个单位，前提是其他变量保持不变。

Constant：常数项系数为 35.4972，在1%的显著性水平下显著。这可以被解释为当所有自变量为0时，因变量的预期值。这个值可能代表模型中未捕捉的平均效应或基线水平。

样本量：样本量是 200，表示回归分析中使用了200个观测值。

R²：决定系数（R²）值为 0.761，表示模型中自变量（装机容量）可以解释对应单层催化剂体积变异的 76.1%。

（2）对应模型二的结果

装机容量：系数为 0.4722，在1%的显著性水平下显著。这意味着对于单层催化剂体积的每个单位增加，它与装机容量呈正相关，并且这种关系在统计上是显著的。

装机容量二次方：系数为 0.0000…，在这里显示为不显著（标准误差值过低，接近于0），表明装机容量的二次方与催化剂体积并没有统计学上的联系。

Constant：常数项系数为 39.8114，在1%的显著性水平下显著。

样本量和R²：与模型 (1) 相同，样本量为 200，R²为 0.761，表示模型的解释能力没有变化。

注：在每个模型中，括号内的数字表示“（）”对应系数的稳健标准误（Robust standard errors），这是一种调整标准误的方法，以考虑数据中可能存在的异方差性。

2、回归模型检测

（1）对模型一的检测

图3：模型一的残差与预测值的散点图

图3为模型一的残差与预测值的散点图：

图3中，横轴表示拟合值（Fitted values），也就是由模型预测的单层催化剂体积的值；纵轴表示残差（Residuals），即实际观测值和拟合值之间的差异。补充解释如下：

残差分布：理想情况下，残差应围绕水平线随机分布，没有明显的模式。这表示模型捕捉了数据中的所有系统性信息。在图3中，残差在整个拟合值的范围内随机分布，没有明显的模式。意味着模型很好地捕捉了数据的主要趋势。

异方差性的迹象：如果残差的离散程度随着拟合值的增加而增加（如漏斗形状），则可能表明存在异方差性。在图3中，残差的波动范围在不同水平的拟合值上相对一致，没有明显的漏斗形状，这表明方差是恒定的。

模型拟合：图3中没有任何明显的曲线或系统性模式表明模型没有遗漏变量的非线性关系。

（2）对模型二的检测

图4：装机容量和装机容量二次方的模型散点图

图4再次展示了残差与拟合值的关系，本次是对于包括装机容量和装机容量二次方的模型。在这个散点图中，残差是实际观测值与模型预测值之间的差异，而拟合值是根据包括二次项的模型计算的预测值。对图4观测点补充解释如下：

随机性：残差围绕着零线随机分布，没有明显的模式。这意味着模型捕获了数据中的主要模式，且残差中没有系统性趋势。

离散程度：与理想的残差图相比，残差的离散程度应当在整个拟合值范围内大致相同。如果残差的扩散程度随着拟合值的增加或减少而明显变化，表明存在异方差性。在图4中，残差的离散程度相对一致，没有明显的异方差性迹象。

模型拟合的适当性：残差的分布没有显示出明显的非随机模式，这意味着线性模型是合适的。不过，这并不排除模型可能受益于包括其他预测变量或者转换变量的可能性。

3、拟合值

（1）根据模型一拟合的线性回归线

图5：单层催化剂体积和装机容量之间的散点拟合图

图5是一个散点图配上了拟合线，用于描述因变量对应单层催化剂体积和装机容量之间的关系。蓝色的点表示原始数据点，即每一个观测的具体值。红色的线表示拟合值，根据装机容量对单层催化剂体积的线性回归分析得出。对图5补充解释如下：

散点（蓝点）：每个点代表了数据集中一个观测值。点的分布显示了单层催化剂体积随装机容量变化的趋势。

拟合线（红线）：这条线表示单层催化剂体积对装机容量的回归分析的结果。它是通过最小化实际观测值和模型预测值之间的平方差（最小二乘法）来确定的。线上的每一点都是对应装机容量值的预测单层催化剂体积的值。

根据图5可观察到：

正相关：拟合线呈上升趋势，说明装机容量和单层催化剂体积之间存在正相关关系，即装机容量增加时，预测的单层催化剂体积的值也增加。

线性关系：尽管在回归中包括了装机容量的二次项，但在图5中拟合线是一条直线，这意味着装机容量的二次项在数据的当前范围内对单层催化剂体积的影响不大，即装机容量二次项的系数是不显著的。

数据集中度：在装机容量值较低的区域，数据点比较集中。随着装机容量值的增加，数据点的分散度也增加，这可能表明在装机容量较高值时，所需单层催化剂体积的变动更大。

图5显示了因变量（对应单层催化剂体积）和自变量（装机容量）的散点图，以及根据第一个模型拟合的线性回归线。

在这张图中：

蓝色点：每个蓝色点代表一个观测值，横坐标是自变量（装机容量）的值，纵坐标是因变量（对应单层催化剂体积）的值。

红色线：这条红色线代表拟合的回归线，显示了自变量（装机容量）和因变量（对应单层催化剂体积）之间的平均关系。线性回归尝试通过最小化残差平方和来找到最佳的直线拟合数据点。

图像的解释：

正相关性：拟合的回归线呈上升趋势，这表明自变量（装机容量）和因变量（对应单层催化剂体积）之间存在正相关关系。换句话说，随着装机容量的增加，对应单层催化剂体积的预测平均值也随之增加。

线性模型的假设：拟合现假设了因变量（对应单层催化剂体积）和自变量（装机容量之间的关系是线性的。从图中可以看出，虽然大多数数据点都围绕在回归线周围，但是在自变量（装机容量）的中间值附近，数据点的密集程度较高，而在较低和较高的自变量（装机容量）值处，数据点更为分散。

（2）根据模型二拟合的线性回归线

图6：单层催化剂体积和装机容量的平方之间的散点拟合图

图6是一个散点图配上了拟合线，用于描述因变量（对应单层催化剂体积）和自变量（装机容量）之间的关系。蓝色的点表示原始数据点，即每一个观测值的自变量（装机容量）和因变量（对应单层催化剂体积）值。红色的线表示拟合值，是根据因变量对自变量和自变量的二次方的线性回归分析得到的。

以下是对图像的具体解释：

散点（蓝点）：每个点代表了数据集中一个观测的自变量（装机容量）和因变量（对应单层催化剂体积）值。点的分布显示了单层催化剂体积随装机容量变化的趋势。

图6可观察发现：

正相关：拟合线呈上升趋势，说明自变量（装机容量）和因变量（对应单层催化剂体积）之间存在正相关关系，即装机容量增加时，预测的对应单层催化剂体积值也增加。

线性关系：尽管在回归中包括了自变量的二次项，但在这幅图中拟合线是一条直线，这可能意味着自变量的二次项在数据的当前范围内对单层催化剂体积的影响不大，或者自变量的二次项的系数是不显著的。

3、数据模型公式

从模型测算中可知，燃煤电厂单层脱销催化剂需求量与燃煤电厂装机容量的线性关系如下：

Y=0.0000X²+0.4722X+39.8144（X≠0）【模型公式】

其中：

Y：燃煤电厂每层所需催化剂数量（单位：立方米）

X：燃煤电厂装机容量（单位：兆瓦）

注：X²系数测算为0.00001…，其结果不显著，作为测算依据的意义较小。

根据2023年国家统计局的数据，我国2023年末火电装机容量13.9亿千瓦，带入公司测算可得：

Y₀=656,397.81m³

Y₀=2023年我国燃煤电厂单层催化剂全部更换所需催化剂立方米数量（假设均为板式脱硝催化剂）。

测算结果调整：

本文所采数据皆为板式脱硝催化剂，按照当前市场的脱硝催化剂类型占比，蜂窝式脱硝催化剂：板式脱硝催化剂=6:4，而标准化蜂窝式脱硝催化剂的体积约为平板式的一半，在此等前提下，上述模型公式可调整为：

Y₁=40%Y₀+60%Y₀*0.5=0.7Y₀【调整公式】

其中：

Y₁=459,478.46m³

Y₁：2023年我国燃煤电厂单层催化剂全部更换所需催化剂立方米数量。

此外，根据中电联数据，2023年全年全国新增燃煤电站装机规模在5,000万千瓦~6,000万千瓦左右，假设十四五期间新增火电装机量保持稳定，将上述数据带入“模型公式、调整公式”可得：

Y₁=16554.87~19860.27m³

根据当前燃煤电厂装机层数大多为“3+1”层模式，可以得出2023年新建燃煤机组的脱硝催化剂需求量为66,219.48~79,441.07立方米。

综上，我国燃煤电厂脱硝催化剂年需求量约为525,697.94—538,919.53立方米，按照脱硝催化剂均价1.2万元/立方米粗略估算，其市场规模约为63亿。

（二）非电行业脱硝催化剂市场需求预测

脱硝催化剂在非电行业市场的应用包括钢铁、水泥、焦化、垃圾焚烧、生物质发电、玻璃炉窑等诸多领域，但与火电行业相比，非电行业的脱硝催化剂需求量难以量化。以钢铁行业为例，钢铁冶炼工序复杂、流程长，原料场、烧结、球团、炼焦、炼铁、炼钢、轧钢、自备电厂等生产环节均存在包括NOx在内的多种大气污染物有组织或无组织排放情况。

据北极星环保网显示，2017年度、2018年度和2019年度脱硝催化剂市场规模分别约为60亿、75亿、85亿，其中电力行业2017年度、2018年度和2019年度脱硝催化剂的市场规模分别约为45亿、50亿、55亿。2020-2022年，电力行业将继续保持每年50亿以上的存量容量，非电行业以每年15%以上的速度继续增长。

根据上述数据，非电行业2017年度、2018年度和2019年度脱硝催化剂市场需求约为15亿、20亿、30亿。

考虑到当前国家环保政策进一步趋严，2019年钢铁行业超低排放改造开始，2024年水泥、焦化行业超低排放改造正式开始，未来垃圾焚烧、有色金属冶炼、玻璃炉窑等行业的超低排放改造将陆续进行，因此本文预计至少未来五年内，非电行业脱硝催化剂市场需求年复合增长率至少不低于15%。

根据上述假设进行测算可得：

表2：非电行业脱硝催化剂市场需求测算表

（三）脱硝催化剂市场规模

根据上文测算可知，2023年我国燃煤火电厂市场的市场规模约为63亿，非电行业的市场规模约为52亿左右，预计到2024年我国脱硝催化剂市场规模约为100-110亿，达到百亿市场规模。考虑到十四五期间燃煤火电厂新增装机容量的增长以及非电行业的进一步超低排放改造，其市场规模预计在未来五年内持续增长。

图7：中国脱硝催化剂市场规模及预测