国内储量有限+难替代,氢能热或致铂金“一克难求”?
发布者:admin | 来源:中国能源报 | 0评论 | 447查看 | 2020-11-20 11:34:01    

铂金不仅是燃料电池的重要催化剂,也能应用于氢能整个产业链的不同场景。国内的铂族金属资源非常稀少,全球占比不到1%,因此,铂族金属使用完全依赖于进口。


今年9月,财政部、工信部、科技部、国家发改委、国家能源局联合发布的《关于开展燃料电池汽车示范应用的通知》明确,示范期间,五部门将采取“以奖代补”方式,对入围示范的城市群按照其目标完成情况给予奖励。


业内普遍认为,政策的落地意味着氢燃料电池产业将迎来快速发展。记者日前了解到,在此背景下,铂金作为氢能源燃料电池电化学反应的重要贵金属催化剂,也成为业内关注焦点。


短期内不可替代


目前,质子交换膜燃料电池和固体氧化物燃料电池是燃料电池商业化应用的主流技术路线。


其中,质子交换膜燃料电池具备高效率、低温快速启动、零污染、低噪等特点,已成为当前全球商业化应用的主流,并重点应用于新能源汽车领域。而固体氧化物燃料电池具备燃料适应性广、能量转换效率高、全固态等优势,是大型分布式发电应用的主流选择。


业内人士指出,作为一种应用广泛的贵金属,铂金是氢燃料电池的关键催化剂。“铂由于具备优秀的氧还原反应催化活性,是质子交换膜燃料电池研究最广泛、应用最成熟的催化剂材料。”


值得注意的是,由于铂属于贵金属材料,价格昂贵,因此不少国内外学者希望通过铂基合金,甚至是非铂基催化剂的方式来减少催化剂中的铂含量以降低燃料电池成本,但绝大部分材料目前还处于研发阶段,催化活性、稳定性、大规模制备技术等都是替代材料未来需要逐步解决的问题。


“因此,目前来看,铂金是当前唯一具备规模化生产能力的质子交换膜燃料电池催化剂材料。”上述业内人士表示。


需求加速释放


近年来,全球主要国家和地区纷纷发布氢能产业发展相关政策,对燃料电池产业发展做出明确规划,燃料电池产业化进程进一步加快。


按照《节能与新能源汽车技术路线图》规划,我国在2025年将至少拥有5万辆氢燃料电池车,2030年将达到100万辆燃料电池车。在政策暖风下,我国燃料电池汽车产业迎来快速发展期,铂金作为当前唯一具备规模化生产能力的燃料电池汽车用催化剂材料,其需求有望显著增长。


“氢能产业的蓬勃发展与不断壮大必将带动铂金需求迈上更高的台阶。”业内人士强调。


此外,铂金不仅是燃料电池的重要催化剂,也能应用于氢能整个产业链的不同场景。


世界铂金投资协会亚太区主管邓伟斌日前在“2020年中国汽车论坛”上指出,如电解水制氢、化工制氢都需要用铂做催化剂,以加快反应;在氢能的储运中,有机载体的加氢和脱氢也需要用到铂金。


事实上,由于铂金具有优异的物理属性与催化属性,除了氢能及燃料电池领域,还被广泛应用于传统汽车、工业领域。兴业证券指出,过去5年,汽车催化剂领域的铂金需求最高,大约占总需求的37%-41%,随着我国汽车尾气排放标准的提高,单车用铂量随之提升,预计需求在未来仍有增长。同时,在玻璃、石化等其他工业领域,铂金需求有望稳健增长。


供应短缺难以避免


邓伟斌表示,国内的铂族金属资源非常稀少,全球占比不到1%,因此,铂族金属使用完全依赖于进口。面对不断增长的需求,铂金供应能否跑赢需求增速?


兴业证券表示,燃料电池汽车对铂的用量较高,单车铂含量可达10-20克。公开数据显示,早期每辆氢燃料电池汽车的铂含量为30-80克,铂消耗量为传统柴油车的3-8倍。近年来,随着技术进步,单车铂含量有所下降,目前海外氢燃料汽车采用最前沿技术可使铂用量降至0.06克/千瓦,约7.06克/辆,国内为0.3克/千瓦,而丰田等车企的商业化车型用量大约为0.17克/千瓦,约20克/辆。


按照全球知名矿业公司英美资源的估算,以2018年每辆车每千瓦功率使用0.125-0.2克铂金为基准,如果氢燃料电池车达到5%市场占有率,未来每年至少需要59吨的铂金,占全球铂金年供应量的24%。


英美资源集团驻伦敦市场研究主管朱莉(David Jollie)在研报中给出了乐观估计,她表示,虽然氢燃料电池汽车的铂金总需求量会稳步上升,但铂金资源在近几年仍足以满足氢能经济的潜在需求。


值得注意的是,“除了氢燃料电池汽车的产量和铂载量,还需考虑来自重型汽车的额外铂金需求,以及未来可能发展起来的铁路机车和航运船舶等燃料电池市场。”业内人士强调,在此基础上,铂金供给是否会产生缺口需进一步观察。


邓伟斌也表示,如果燃料电池全产业链得到充分发展,那么对铂族金属的需求不仅只在燃料电池电堆的催化剂环节,整个产业链中的不同环节可能都会进一步催生更多的铂金需求。

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