5月29日，在SMM主办的2024年稀土产业论坛-主论坛上，中国科学院赣江创新研究院研究员鄢勇分享了纳米稀土氧化物及催化储氧材料的制备技术与市场分析。
1.技术现状
纳米稀土氧化物 – 现有制备技术
►纳米稀土氧化物的常规制备
材料特点：独特电学、磁性、光学、力学、热学功能的材料，用途广泛；
技术难点：制备过程易团聚，奥斯瓦尔德熟化导致尺寸难以保持均匀；
传统方法：化学沉淀法、溶胶凝胶法等。
1.易团聚；2.尺寸不均匀，原料浓度低，产量小。
新型制备：原子沉积法，微波辅助水热法等。
1.设备复杂；2.生产成本高。
纳米稀土氧化物–高分散规模化制备技术挑战
纳米稀土氧化物—— 异核均质沉淀法的技术特点
通过制备方法创新：
➢ 研究稀土氧化物材料纳米尺度的成核和生长竞争动力学调控机制；
➢ 发展大尺度空间下传质、传热和反应之间的协同作用机制；
解决纳米稀土氧化物材料易团聚，难以实现规模化生产的问题。
优势： 条件温和，常压，低成本；反应浓度高，轻松实现规模化制备。
纳米稀土氧化物—— 异核均质沉淀法产品的性能优势
技术领先，性能卓悦。
纳米稀土氧化物——丰富的应用场景
多层陶瓷电容-MLCC： 国内市场超600亿元；纳米稀土助力MLCC的微型化；改善钛酸钡陶瓷的电介质性能；增强材料的稳定性。
透明陶瓷： 2028预计市场113亿元；纳米材料产生较高烧结驱动力；改善致密化和烧结体微观结构；避免差分收缩的发生。
高端抛光材料：全球CMP市场达18.2亿美元；形成软化层，提升抛光选择比；改善表面质量，提高磨削效率；降低缺陷率。
电池电极添加材料：全球市场年需求量可达上千吨；降低充电状态下与电解液发生不良反应的可能性；提升高温下电池寿命。
三效催化储氧材料——研究意义
汽油车产业现状
支柱产业：我国汽车产销量连续十四年蝉联全球第一，产值达到9.28万亿元人民币。其中，汽油车产销量占比超80%。
污染现状：汽油车排放的HC、CO占移动源排放总量的81%，76%以上，是导致PM2.5、O3等大气污染形成的重要原因。
应对手段：利用三效催化剂，在不同空燃比下净化汽油车主要污染物HC、CO和NOx。
关键技术：基于稀土价态的可变，以铈锆固溶体为代表的储氧材料来调整尾气的氧含量。
三效催化储氧材料—— 传统制备技术
三效催化储氧材料——国内外研究现状
铈锆固溶体生产技术由加拿大Neo Performance、比利时索尔维（Solvay）、日本DKKK等企业所垄断，国际巨头市占率达到85%以上，相关材料的制备属于卡脖子技术。
三效催化储氧材料——市场前景
◼汽油车污染控制发展趋势
•国外：2022年欧VII法规提案、美国EPA2027发布，预计2027年实施；
•我国：环科院牵头，开展下阶段标准预研；
挑战：开发具有自主知识产权的储氧材料，达到国六b排放标准，也为下一阶段的法规做技术储备。
契机：在机动车实现全面电动化之前，混动与增程式乘用车均涉及到三效催化的使用，且其污染物呈现与传统车不同的排放特点。
三效催化储氧材料—— 制备技术改进
以氨法为基础，通过对原料优选，料液预处理，膏体后处理步骤的改进提升产品性能（以动态储氧量为例）。
2.市场分析
技术产品的应用场景举例——微型MLCC制备
►微型MLCC高容化关键点：陶瓷粉体材料的微纳化制备与使用；
现状：国内该类陶瓷配方粉体90%以上依靠进口，卡脖子技术；
►稀土掺杂抑制粉体晶粒二次长大的原理：核壳结构；
尺寸匹配：稀土氧化物的尺寸介于BaTiO；
关键点：实现<50nm稀土氧化物的高分散规模化制备技术；
技术产品的应用场景举例-微型MLCC制备；
性能考察维度：分散性，尺寸均匀性，形貌规则性；
MLCC市场中纳米氧化物的需求规模
纳米稀土氧化物虽然用量小（粉体质量占比1-5%），但由于其单价高，占高端MLCC总制造成本的10%左右，目前全球需求市场约为120亿元每年。
随着整个MLCC市场规模的稳步增长，以及产品进一步高端化，对应的高分散纳米稀土氧化物需求市场预计在2028年达到200亿元每年。
MLCC市场规模预测
市场推动力1：军工——受益于设备更新换代和信息化程度提升的需求
国防军工产业的特殊性，必须保持一定的自主化率；
对产品性能、可靠性及供货稳定性有着更高或更特殊的要求；
具有较高的市场壁垒，毛利率水平一般可以达到 70%~80%；
市场推动力2：汽车——汽车电子化率和新能源汽车渗透率的提高
纯电动汽车使用的MLCC数量是传统中档车的2倍以上。
市场推动力3：通讯-智能终端加载的电容数量快速增长
5G设备MLCC数量是2G设备的5倍以上；
物流网终端设备数量预测在2025年超过200亿部；
三效催化储氧材料——市场现状
稀土催化材料保持强劲增长势头，且其中机动车尾气净化占比超过35%。
