（报告出品方/作者：招商证券，周铮、曹承安）
一、分子筛行业总体概况1、分子筛产品种类繁多应用广泛，技术壁垒较高
分子筛又称沸石或泡沸石，具有吸附、离子交换、催化等功能。分子筛是一类无机非金属多孔晶体材料，具有大的比表面积、规整的孔道结构以及可调控的功能基元，能有效分离和选择活化直径尺寸不同的分子、极性不同的分子、沸 点不同的分子及饱和程度不同的有机烃类分子，具有“筛分分子”和“择形催化”的作用。分子筛具有优异的吸附、离子 交换和催化性能，被广泛用作吸附材料、离子交换材料以及催化材料，其中：吸附材料主要用于工业与环境领域各种 气体的分离、净化与干燥；离子交换材料主要应用于洗涤助剂、放射性废料与废液的处理；催化材料主要应用于石油 炼制与加工、石油化工、煤化工与精细化工领域中大量工业催化过程。
合成分子筛基本可分为 A、X、Y、M 和 ZSM 等多种型号。分子筛化学通式为 M2/nO·xAl2O3·ySiO2·zH2O，其中 M 代 表阳离子，如 K 、Na 、Ca2 、Ba2 、Ce3 等，n 代表其价态数，x 和 y 为整数，z 为水合数。分子筛按孔道大小可 分为微孔分子筛（孔径 2 nm 以下）、介孔分子筛（孔径 2-50 nm 以下）、大孔分子筛（孔径 50 nm 以上）及复合孔 道分子筛；按其来源可分为天然分子筛和合成分子筛，其中合成分子筛按骨架元素组成可分为硅铝基类分子筛、磷酸 盐类分子筛、钛硅类分子筛和其它杂原子类分子筛；按微观骨架结构可划分为 BEA 结构分子筛、CHA 结构分子筛、 AEI 结构分子筛、MFI 结构分子筛等；按照分子筛中硅铝比的不同，可以分为 A 型（1.5~2.0），X 型（2.1~3.0）， Y 型（3.1~6.0），丝光沸石（M 型，9~11）和高硅型沸石（>10，如 ZSM-5）等。
A、X 等型号分子筛可根据孔径、晶型和组成元素等进一步细分，性能有所不同。商品分子筛常用前缀数码将分子筛 加以分类，如 A 型分子筛可细分为 3A/4A/5A 型分子筛等，对应分子筛孔径分别为 0.3/0.4/0.5 nm，他们可以吸附分 子直径小于孔径的气体分子，孔径尺寸越大，吸附量越大。含 Na 的 A 型分子筛记为 Na-A，含 Na 的 X 型分子筛记 为 Na-X 型分子筛（又称 13X 型），若 Na-A 型分子筛中的 Na 被 K 置换，孔径约为 3A，记为 3A 型分子筛；若 Na-A 型分子筛中有 1/3 以上的 Na 被 Ca2 置换，孔径约为 5A，记为 5A 型分子筛。分子筛具有高效吸附性，同时也拥有 催化性能，其中 3A 型、4A 型、5A 型、13X 型等分子筛产品主要应用于石油炼制、石油化工、煤化工、化肥、冶金、 电子等行业的气体分离、干燥和净化；ZSM 型等分子筛产品主要作为催化剂应用于石油化工、石油炼制等行业。
分子筛主要通过水热合成法制备，模板剂在反应过程中起着关键作用。传统分子筛的制备合成方法有水热合成法和水 热转化法等多种工艺，水热合成技术是合成沸石的基本途径，也是目前应用最广泛的合成方法，主要是将硅源、铝源、 碱、水、模板剂（或不加模板剂）按一定的比例配制成混合溶液，在热压釜中加热一定时间，调节压力和温度，从而 析出分子筛晶体，再通过复杂工艺制备成分子筛成品。在分子筛合成过程中，模板剂起到非常关键的作用，包括模板 作用，结构导向作用，作为空间填充剂、电荷平衡剂、酸碱调节剂、抑制剂以及避免引入无机离子等。根据模板剂种 类，水热合成法可进一步分为三类：（1）以季铵盐及有机胺类为模板剂，其为常用的工业模板剂；（2）以无机胺及 醇类为模板剂，可解决有机模板剂存在的毒性问题，已在部分产品（如 ZSM-5）中实现工业生产；（3）无模板剂合 成法（主要指通常合成中需要有机模板剂的沸石，通常合成中无需有机模板剂的沸石如 A、X、Y 型等不在其中）， 即不添加有机胺和无机胺等作为结构导向剂，通过自发成核或加入提前准备好的晶种（晶种法），可避免大多数模板 剂存在的毒性大和成本高的问题，目前很多分子筛还未实现无机体系晶种法合成。
分子筛高端产品技术壁垒高、开发周期长，下游行业准入门槛高。分子筛制备过程中的整个晶化涉及到复杂的化学反 应过程，且成核和晶体生长又多在非均相体系中，因此制备优质分子筛存在较高技术门槛。原创型的分子筛产品从实 验室阶段到产业应用，需要对分子筛工艺配比、合成与交换工业条件等进行复杂的实验，开发周期较长，目前国际已 知 253 种分子筛结构类型，仅有 20 余种得到工业规模化生产，此外分子筛从基础理论-实验室研发-工业规模化-市场应用，均需要经受时间考验。由于分子筛质量对下游装置的运行安全和生产效率至关重要，下游客户一般不会轻易 更换分子筛供应商，分子筛企业的产品除需要较高的质量外，还需经过客户试用、小规模应用等多年时间才有可能被 客户正式应用。
2、国内企业不断实现技术突破，加速推进国产替代
国外企业长期垄断分子筛技术和市场，国内企业不断实现突破。长期以来，国际分子筛厂商凭借在分子筛研发、生产 和应用领先技术以及资金优势，通过兼并*，逐渐形成了对分子筛行业的寡头垄断，占据全球分子筛主要市场。我 国分子筛行业起步较晚，一直扮演追赶者角色，由于发展时间较短，我国分子筛行业在技术、行业成熟度、市场应用 等方面存在一定差距。近年来随着国内经济的蓬勃发展和下游应用领域市场需求的增长，为国内分子筛行业的发展带 来了更大的机遇，国内分子筛企业不断实现技术突破，部分产品性能已达到国际标准，下游客户对于产品的认同度和 使用意愿得到明显提升，国产分子筛产品的进口替代进程持续推进。
分子筛吸附剂需求量最大，分子筛催化剂附加值更高。分子筛吸附剂占全球分子筛需求量 65%，其次是分子筛催化 剂占比 19%，分子筛催化剂附加值更高，市场价值更大。全球分子筛市场需求主要由炼油、石油化工、天然气和煤化 工等行业推动，根据 Verified Market Research 统计，2020 年分子筛市场容量为 64 亿美元，预计到 2028 年将达 到 84.9 亿美元，年均复合增长率为 3.8%。目前全球分子筛市场主要集中在北美与欧盟发达地区，中国是分子筛用量 最大，增速最快的地区。随着国内环保政策趋严，国家节能环保、蓝天保卫战、“碳中和”、国 VI 排放标准等政策深 入推进，以及钢铁冶金、能源化工、火电、核电等分子筛相关产业自身发展需要，分子筛在国内环境治理等新兴市场 和钢铁石化煤化工等传统市场需求呈现多点共振，蓬勃发展的局面，预计未来市场需求将持续增长。
