Marche des catalyseurs heterogenes pour la chimie verte, par type, par procede, par utilisation finale, previsions de croissance, 2025 - 2034

Taille du marché des catalyseurs hétérogènes pour la chimie verte

Le marché mondial des catalyseurs hétérogènes pour la chimie verte était évalué à 4,1 milliards de dollars en 2024 et devrait croître de 4,4 milliards de dollars en 2025 à 8,7 milliards de dollars en 2034, avec un TCAC de 8 %, selon le dernier rapport publié par Global Market Insights Inc.

• Pendant les confinements liés au COVID-19, les catalyseurs hétérogènes ont démontré leur capacité à prospérer. L'activité de R&D dans le domaine de la chimie verte et des catalyseurs hétérogènes a connu une croissance, avec plus de 4 230 articles évalués par des pairs publiés en 2023, représentant une augmentation de 8 % des publications par rapport à 2019. Dans le secteur industriel, l'Agence internationale de l'énergie (AIE) rapporte une augmentation de 22 % à 6,8 Mt de diesel renouvelable, tirée par des catalyseurs de hydrotraitement Ni-Mo impactants. Même dans des conditions économiques difficiles, les raffineries ont continué à investir dans les catalyseurs pour répondre aux nouvelles exigences en matière de raffinage des émissions de soufre et de CO2 dans les régions de l'Union européenne et de la Chine. 2020 a établi qu'il n'y a plus de changements dans les prix du pétrole brut, mais des réglementations qui influencent les catalyseurs dans l'industrie.
  
• Les perturbations de la chaîne d'approvisionnement ont été un facteur majeur en 2022. Les prix de l'alumine et du palladium sur le LME ont augmenté de 33 % et 11 % respectivement, ce qui a poussé les formulateurs à envisager des oxydes de spinelle et des zéolites abondants sur Terre. Malgré cela, la demande n'a pas faibli. Le 14e Plan quinquennal de la Chine visait 20 Mt de produits chimiques biosourcés d'ici 2025, et les catalyseurs MOF à base de Zr ont reçu des financements. Les catalyseurs MOF à base de Zr ont été produits de manière académique en volumes croissants, avec le Web of Science enregistrant 5 110 articles sur la catalyse verte, une augmentation de 4 % par rapport à la croissance globale de la chimie. Les démonstrations industrielles de CO2 en éthylène aux États-Unis et au Canada ont utilisé des catalyseurs Ag/CeO2 avec une efficacité faradique de 65 % pendant 8 000 heures, prouvant qu'ils sont évolutifs et économiquement durables pour de grandes applications.
  
• 2023-2024 est centré sur l'utilisation de catalyseurs verts hétérogènes pour les questions géopolitiques liées au changement climatique et au développement durable. La loi américaine sur la réduction de l'inflation, avec un budget climatique de 369 milliards de dollars, a produit plus de 2,6 milliards de dollars d'investissements dans l'ammoniac et le SAF catalytique ainsi que les initiatives de recyclage des plastiques (Bureau des prêts du DOE, 2023). L'IRENA prévoit une augmentation de 30 fois de la puissance à la synthèse chimique, largement tirée par la synthèse chimique de l'ammoniac, avec l'utilisation de catalyseurs alcalins-Ni pour atteindre un coût de 50 kg et une puissance à la chimie de 15 GW d'ici 2030. En 2024, 12 % des prix Nobel de chimie devraient être dans le domaine de la catalyse hétérogène, ce qui montre le passage de la discipline du statut de niche à celui de courant dominant.
  

Tendances du marché des catalyseurs hétérogènes pour la chimie verte

• Substitution des métaux abondants sur Terre— 2022 a vu des augmentations significatives des prix du palladium et du ruthénium—38 % et 11 % respectivement sur le LME—poussant les formulateurs à envisager des alternatives telles que les oxydes de spinelle Fe-Ni et les perovskites de Cu et Mn encapsulées dans des zéolites, plus économiquement viables. Dans la mise à jour 2023 de CATOFIN® de Clariant, l'aluminate de magnésium a été substitué à 60 % du Cr, conservant les rendements de déshydrogénation du propane, une indication supplémentaire que la couverture des prix est un objectif principal pour la R&D dans le secteur. 
  
• Les pilotes CO₂-à-X passent du laboratoire au terrain— Les activités de démonstration industrielle en réponse aux plans nationaux de neutralité carbone abondent. L'unité de Sacramento de Twelve en 2023 convertit 150 t an^-1 de CO₂ en électro-méthanol utilisant Ag/CeO₂Voici le contenu HTML traduit en français : ```html gas-diffusion electrodes, tandis que l'usine de polyol à Runcorn, sur des catalyseurs Zn–Cr, élimine le propylène oxyde de pétrole et ajoute du CO₂ capturé. Une telle visibilité pousse les accords de capital-risque dans les catalyseurs solides pour les carburants e-jet à augmenter de 45 % en glissement annuel.
  
• Conception pilotée par l'IA et jumeaux numériques— Incroyablement, ce qui prenait autrefois des semaines de travail sur le criblage DFT à haut débit a été réalisé en une nuit par le modèle GNoME 2023 de Google DeepMind, qui a prédit 2,2 millions de cristaux inorganiques stables, identifiant instantanément 700 surfaces de catalyseurs comme prometteuses. Des résultats similaires sont désormais produits pour BASF en utilisant les jumeaux AspenTech pour simuler la désactivation et réduire les cycles pilotes de 30 %. Le couplage de la spectroscopie in situ et de l'analyse cloud favorise des délais plus serrés pour le passage du concept à la production, une tendance qui attire les nouveaux entrants natifs des données dans le domaine.
  
• Circularité catalytique pour les plastiques et la biomasse— La réglementation de l'UE de 2024 sur l'emballage imposera 25 % de contenu recyclé, ce qui suscitera encore plus d'intérêt et d'investissement dans les zéolites acides solides qui dépolymérisent le PET en monomères avec une sélectivité de 95 %. Les usines de biomasse et de Topsoe HEFA utilisent des catalyseurs Co-Mo propriétaires pour augmenter l'huile de cuisson usagée transformée en SAF de 70 % depuis 2020. En parallèle, les canaux de valorisation des déchets sous-tendent une demande de catalyseurs à deux chiffres résiliente.
  

Analyse du marché des catalyseurs hétérogènes pour la chimie verte

Sur la base du type, le marché est segmenté en catalyseurs à base de métaux, catalyseurs à base d'oxydes métalliques, catalyseurs à base de zéolites, réseaux métalliques-organiques (MOF), catalyseurs à base de carbone. Le segment des catalyseurs à base de métaux était évalué à 1,4 milliard de dollars en 2024, et il devrait croître avec un TCAC de 7,6 % pendant 2025-2034.

• Les fabricants remplacent les formulations riches en palladium par des alliages abondants de Ni, Cu et Fe ou des analogues de perovskite à oxydes mixtes, réduisant les coûts des matériaux de 40 %. La R&D parallèle marie les nobles particules avec des squelettes de base—pensez aux nanoclusters Pt-Ni ou Au-CeO₂—pour correspondre aux fréquences de rotation tout en atténuant les fluctuations de prix ; les brevets sur ces systèmes bimétalliques ont augmenté de 28 % en 2023.
  
• L'ingénierie architecturale est la deuxième vague commerciale. Les zéolites hiérarchiques, les MOF riches en défauts Zr et les nanoparticules de Co enveloppées de graphène raccourcissent les chemins de diffusion et améliorent la stabilité, permettant aux usines d'étendre la durée de vie des catalyseurs au-delà de 8 000 heures en service. Couplé à la modélisation de surface pilotée par l'IA et aux contrats de régénération basés sur abonnement, les fournisseurs débloquent des revenus récurrents tout en offrant aux utilisateurs des coûts d'exploitation 15 % inférieurs—essentiel alors que les clauses ESG se resserrent dans les achats d'Asie-Pacifique.
  

Sur la base du processus, le marché des catalyseurs hétérogènes pour la chimie verte est segmenté en processus d'oxydation, hydrogénation et réduction, réactions catalysées par acide-base, réactions de formation de liaisons C-C, processus photocatalytiques et électrocatalytiques. Les processus d'oxydation étaient évalués à 1,1 milliard de dollars en 2024, et ils devraient croître à un TCAC de 7 % pendant 2025-2034.

• Les objectifs de décarbonation convergent les classes de réactions vers des plateformes électrifiées à basse température. Les oxydations et hydrogénations partagent de plus en plus les infrastructures d'électrolyse de l'eau, faisant passer les coûts d'exploitation du gaz à l'énergie renouvelable. Des startups comme Electracy déploient des électrodes bifonctionnelles NiFe/CoP oscillant entre l'évolution de l'oxygène et les hydrogénations sélectives, réduisant le CO₂ de 45 %. Par conséquent, la demande de catalyseurs hétérogènes compatibles croît, favorisant les fournisseurs certifiant les performances sous les régimes chimiques et électrochimiques face aux objectifs ESG plus stricts.
  
• La deuxième vague d'intensification des processus se concentre sur des processus encore plus complexes. Les microréacteurs à flux continu sont désormais capables de multiplexer les réactions acido-basiques, les couplages C-C et les étapes photocatalytiques au sein d'un même skid, ce qui permet de réduire l'utilisation de solvants de 30 % et de diviser par deux les temps de cycle. La gamme Nitro Flow® 2023 de Johnson Matthey sert d'exemple parfait de ce modèle : les cartouches de catalyseurs sont louées et surveillées numériquement sous forme de modèles jumeaux, et le ravitaillement sur site des cartouches est contrôlé à distance, créant ainsi des revenus récurrents et répondant également aux exigences de comptabilité Scope-3 et de conformité carbone des utilisateurs finaux.

Sur la base de l'utilisation finale, le marché des catalyseurs hétérogènes pour la chimie verte est segmenté en pétrochimie et raffinage, produits chimiques fins et pharmaceutiques, applications environnementales, production de polymères et de plastiques. Le segment pétrochimie et raffinage était le plus important et valait 1,3 milliard de dollars en 2024, et il devrait croître à un taux de 8,9 % de CAGR pendant 2025-2034, représentant 31,3 % de la part de marché globale en 2024.

• Le raffinage absorbe encore la majorité du tonnage de catalyseurs hétérogènes, bien que le modèle économique soit en train de changer. Les unités d'hydrotraitement traitent désormais le suif et l'huile de cuisson usagée sous des catalyseurs NiMo pour répondre aux réglementations Euro 6 et IMO 2020 sur le soufre. Le FCC (craquage catalytique fluide) rajeuni vise désormais les rendements en propylène à des fins spécifiques. Pour maximiser les composés aromatiques, les skids de raffinage sont rétrofités avec des alliages Pt-Sn, transformant les opérations précédemment défensives en actifs dynamiques générateurs de marges.
  
• En comparaison avec ce qui précède, les opérations intégrées en aval dans le secteur du raffinage sont désormais plus avancées et complexes. En même temps, de nouveaux catalyseurs MnOx et CuZnO démontrent la conversion du CO₂ en méthanol via un catalyseur d'abattement des COV (composés organiques volatils) à méthanol de 1,5 t j-¹, tandis que les amplificateurs de propylène zéolitiques améliorent le raffinage des polyoléfines et soutiennent les polyoléfines recyclées chimiquement.

• Le marché nord-américain des catalyseurs hétérogènes pour la chimie verte valait 1,2 milliard de dollars en 2024 et devrait atteindre 2,6 milliards de dollars d'ici 2034, grâce aux incitations fournies par la loi sur la réduction de l'inflation. Le marché valait 986,9 millions de dollars en 2024 et devrait atteindre 2 milliards de dollars d'ici 2034.
  
• Les garanties de prêt et les crédits d'impôt pour l'hydrogène 45V soutiennent la mise à l'échelle des usines de CO₂-à-éthylène, de carburant é-jet et de diesel renouvelable, ce qui garantit une demande stable pour les catalyseurs Ag, CuZn, NiFe durables fabriqués par Johnson Matthey, Albemarle et les nouveaux entrants en rapide expansion comme Twelve.
  
• En même temps, les dérivés du schiste américain fournissent des matières premières peu coûteuses pour les réacteurs hybrides électrifiés-thermiques. Les opérateurs signent de plus en plus des contrats de service pluriannuels qui regroupent des packages complets de catalyseurs, de jumeaux numériques et de schémas de rachat de métaux METAL conçus pour améliorer et fermer les chaînes d'approvisionnement nationales et réduire la volatilité des prix.
  
• L'Europe détient une taille de marché totale de 1 milliard de dollars pour l'année 2024, avec une projection de 2,2 milliards de dollars d'ici 2034. La taille du marché allemand était de 212,3 millions de dollars en 2024 avec un CAGR projeté de 7,6 % pour 2025-2034, tiré par les directives d'économie circulaire approfondies.
  
• Alors que les raffineurs allemands ont adapté les hydrocraqueurs pour co-traiter les huiles usagées, les grands groupes chimiques testent des pérovskites promues au Mn pour la dépolymérisation des plastiques.
  
• L'Asie-Pacifique devrait continuer à dominer le marché mondial, avec des valeurs prévues pour passer de 1,3 milliard de dollars en 2024 à 2,9 milliards de dollars en 2034, principalement en raison des mises à niveau à grande échelle des raffineries et des politiques agressives de neutralité carbone. Le marché chinois était de 612 millions de dollars en 2024 et devrait croître de 8,3 % entre 2025 et 2034. 
  
• Les complexes chinois de déshydrogénation du propane, de carburant bio-jet et de CO2 en méthanol, soutenus par l'État, se développent rapidement, créant une forte demande pour les zéolites et les catalyseurs Ni-Mo et Ag-CeO2, tandis que les producteurs locaux sécurisent les réserves de terres rares, réduisent les coûts d'entrée et signent des contrats à long terme avec BASF, Clariant et Topsoe. 
  
• En 2024, la valeur du marché des catalyseurs hétérogènes pour la chimie verte en Amérique latine a atteint 312 millions de dollars et devrait atteindre 604 millions de dollars d'ici 2034 en raison de la grande disponibilité de biomasse et des politiques de recyclage agressives de la région. Le marché brésilien valait 116 millions de dollars en 2024 et devrait croître à un TCAC de 7,4 % sur la période 2025-2034.
  
• Les bio-raffineries brésiliennes utilisent des catalyseurs pour produire des catalyseurs Co-Mo, CuZnO et zéolites nécessaires à la conversion de la bagasse en gaz de synthèse, éthanol et huile de soja. Cela débloque les crédits RenovaBio et les exportations de SAF de qualité.
  
• Le Moyen-Orient et l'Afrique devraient passer de 212 millions de dollars en 2024 à 404 millions de dollars d'ici 2034.  Le marché saoudien valait 100 millions de dollars en 2024 et devrait croître à un TCAC de 8,1 % entre 2025 et 2034.
  
• Dans le cadre de la Vision 2030, Saudi Aramco et SABIC vont adapter les hydrotraitements pour co-traiter le suif et l'huile de pyrolyse, ainsi que de nouveaux électrocatalyseurs à oxyde solide d'ammoniac avec des accords d'approvisionnement de premier ordre en ammoniac de NEOM avec Topsoe et BASF, et cofinancer des projets stratégiques d'huile de pyrolyse.
  
• Les nouveaux centres de régénération à Jubail et Dammam réduisent les temps d'arrêt des catalyseurs FCC et hydrocraqueurs. En combinaison avec les incitations à la localisation, ces centres sont essentiels pour développer et attirer une main-d'œuvre qualifiée, conduisant à des partenariats avec des concédants de licences européens dans le cadre d'accords de transfert de technologie en coentreprise.
  

Part de marché des catalyseurs hétérogènes pour la chimie verte

• BASF SE, Clariant AG, Evonik Industries AG, Johnson Matthey plc et Albemarle Corporation représentaient 43,6 % du marché mondial en 2024.
  
• BASF reste ferme, contrôlant environ 10,9 % des revenus des catalyseurs verts hétérogènes sur le marché. Cela est dû à leurs services de régénération du berceau à la tombe et à leurs systèmes intégrés d'approvisionnement en métaux. En outre, ils possèdent le plus grand bureau de propriété intellectuelle de zéolites potentiées. Ils se positionnent juste après le BASF original avec environ la même part de marché. Ils appliquent les efficacités de leur portefeuille, principalement les familles CATOFIN® et EnviCat®, pour remporter des rétrofits de co-traitement pétro-bio en Asie, en phase avec leurs systèmes catalytiques verts. Ils protègent souvent leur part de marché et leur avantage de prix en offrant des garanties de performance pluriannuelles.
  
• Evonik et Johnson Matthey adoptent une approche agile dans le spectre, où leur spécialisation dans les catalyseurs de marchés de niche l'emporte clairement sur la simple échelle d'entreprise. Johnson Matthey contrôle environ 7,3 % de la part de marché en 2024 et surfe actuellement sur la valorisation de la chimie directe couplée aux électrocatalyseurs L-Meth™ et HyMET™, avec des partenariats aux États-Unis pour réduire les risques dans les usines de carburants d'aviation durables de pointe.
  
• Depuis le bras riche en lithium du sud des États-Unis, Albemarle applique sa magie du sel au métal pour construire des catalyseurs alcalins solides pour le diesel renouvelable et le CO₂Voici le contenu HTML traduit en français : -to-chemicals loops. Cela contribue aux pourcentages à un seul chiffre moyen des revenus mondiaux. Au sein des structures défensives en couches d'Albemarle, la charge et la science des surfaces de batteries propriétaires Wethered, couplées à la morphologie active du marché, sont associées à des métaux critiques de qualité batterie.
  

Entreprises du marché des catalyseurs hétérogènes pour la chimie verte

Les principaux acteurs opérant dans l'industrie des catalyseurs hétérogènes pour la chimie verte comprennent :

• BASF SE
• Clariant AG
• Evonik Industries AG
• Johnson Matthey plc
• Albemarle Corporation
  
• BASF SE : Avec une part de marché estimée à 10,9 %, BASF exploite son approvisionnement intégré en métaux et ses offres de bibliothèque de zéolites brevetées pour les usines d'hydrotraitement et de CO₂-to-méthanol. Elle a lancé les catalyseurs SpinCat-Ni™ abondants en terre et collaboré avec JGC pour une formulation guidée par l'IA, renforçant les contrats de service du berceau à la tombe.
  
• Clariant AG : Détenant environ 10 % de part de marché, Clariant remporte des projets de recyclage de plastique et de bio-propane avec ses gammes de produits CATOFIN® et EnviCat® sans chrome. Clariant sécurise la capacité régionale et fait progresser la technologie de déshydrogénation du propane promue au manganèse avec l'annonce en 2024 d'une usine de catalyseurs de 70 millions de dollars à Jiaxing, en Chine.
  
• Evonik Industries AG : Avec environ 8,6 % de part de marché, Evonik développe des catalyseurs à oxydes mixtes spécialisés et à silice mésoporeuse qui raccourcissent les chemins de diffusion dans les réacteurs continus. L'entreprise a ouvert son « Catalyst Smart Hub » de Marl en 2023, intégrant la robotique à haut débit avec la modélisation IBM Watson pour réduire les cycles de développement de 25 % et se concentrer sur les clients de plastiques circulaires.
  
• Johnson Matthey plc : Estimée à 7,3 % du marché, JM se spécialise dans l'hydrogénation à basse température et l'électro-conversion du CO₂. Son lancement en 2023 des électrodes à diffusion de gaz HyMET™ Ag–CeO₂, évaluées par une subvention DOE, positionne JM comme un fournisseur de licences pour les usines de carburant e-jet et avec un réseau de recyclage qui assure les flux de retour de métaux précieux.
  
• Albemarle Corporation : Détenant 6,8 % de part de marché, Albemarle exploite son expertise en saumure de lithium pour fabriquer des catalyseurs d'hydrotraitement fortement promus par des alcalis pour le diesel renouvelable. Un MoU de 2024 avec Neste examine la co-localisation d'unités de régénération en Louisiane, profitant des incitations de la loi sur la réduction de l'inflation, et étend la présence d'Albemarle, au-delà des additifs FCC de raffinerie, dans les chaînes de valeur émergentes des biocarburants.
  

Actualités de l'industrie des catalyseurs hétérogènes pour la chimie verte

• En mai 2024, Johnson Matthey a établi une relation à long terme avec la start-up Twelve, fournissant des électrodes à diffusion de gaz HyME Ag-CeO₂ pour la première usine commerciale Power-to-SAF à Washington qui convertit 150 t y^-1 de CO₂.
  
• En octobre 2023, Clariant a inauguré la construction d'une usine de catalyseurs CATOFIN d'une valeur de 70 millions de dollars à Jiaxing, en Chine, ce qui doublera leur production en Asie. L'usine comprendra des lignes de PDH promues au manganèse, l'usine mettra en œuvre l'IA pour analyser les processus, ce qui aidera à réduire les cycles de mise à l'échelle de 25 %. 
  
• En novembre 2021, Haldor Topsoe a acquis un nouveau démonstrateur d'électrolyse à oxyde solide de huit mégawatts sur le site d'Ørsted à Herning, qui a approuvé les nouvelles électrodes de perovskite sans cobalt lors d'une opération de 8 000 heures et a posé les bases de projets d'ammoniac vert de 500 MW dans le hub NEOM en Arabie saoudite.
  

Le rapport de recherche sur le marché des catalyseurs hétérogènes pour la chimie verte comprend une couverture approfondie de l'industrie avec des estimations et des prévisions en termes de revenus (milliards de USD) et de volume (kilotonnes) de 2021 à 2034, pour les segments suivants :

Marché, par type

• Catalyseurs à base de métaux
  • Catalyseurs à métaux nobles (Pt, Pd, Rh, Au)
  • Catalyseurs à métaux de base (Ni, Cu, Co, Fe)
  • Systèmes bimétalliques et alliages
• Catalyseurs à base d'oxydes métalliques
  • Oxyde métallique unique
  • Oxyde métallique mixte et perovskites
• Catalyseurs à base de zéolites
  • Zéolites synthétiques
  • Zéolites hiérarchiques et modifiées
• Cadre organométallique (MOF)
  • MOF à base de Zr et série UiO
  • MOF à base de Cu et dérivés de HKUST-1
• Catalyseurs à base de carbone
  • Charbon actif et biochar
  • Nanotubes de carbone et graphène

Marché, par processus

• Processus d'oxydation
• Hydrogénation et réduction
• Réactions catalysées par acide-base
• Réactions de formation de liaisons C-C
• Processus photocatalytiques et électrocatalytiques

Marché, par utilisation finale

• Pétrochimie et raffinage
  • Applications d'hydrotraitement
  • Cracking catalytique fluide
  • Réformage et isomérisation
• Chimie fine et pharmaceutique
  • Synthèse de principes actifs
  • Production de produits chimiques spécialisés
  • Synthèse chirale et énantiosélective
• Applications environnementales
  • Contrôle de la pollution de l'air
  • Technologies de traitement de l'eau
  • Conversion et utilisation du CO₂
• Production de polymères et de plastiques
  • Catalyse des polyoléfines
  • Synthèse de polymères durables
• Autres

Les informations ci-dessus sont fournies pour les régions et pays suivants :

• Amérique du Nord
  • États-Unis
  • Canada
• Europe
  • Royaume-Uni
  • Allemagne
  • France
  • Italie
  • Espagne
  • Reste de l'Europe
• Asie-Pacifique
  • Chine
  • Inde
  • Japon
  • Corée du Sud
  • Australie
  • Reste de l'Asie-Pacifique 
• Amérique latine
  • Brésil
  • Mexique
  • Argentine
  • Reste de l'Amérique latine 
• MEA
  • Émirats arabes unis
  • Arabie saoudite
  • Afrique du Sud
  • Reste du Moyen-Orient et de l'Afrique