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國內儲量有限+難替代,氫能熱或致鉑金“一克難求”?
發布者:admin | 來源:中國能源報 | 0評論 | 4235查看 | 2020-11-20 11:34:01    

鉑金不僅是燃料電池的重要催化劑,也能應用于氫能整個產業鏈的不同場景。國內的鉑族金屬資源非常稀少,全球占比不到1%,因此,鉑族金屬使用完全依賴于進口。


今(jin)年9月,財政部(bu)、工信部(bu)、科技部(bu)、國家發改委、國家能源局聯(lian)合(he)發布的(de)《關于開展燃料電(dian)池汽車示(shi)范應用(yong)的(de)通知》明確,示(shi)范期間,五部(bu)門將采取“以獎(jiang)(jiang)代補”方式,對入圍示(shi)范的(de)城(cheng)市群按照(zhao)其目(mu)標完成情況(kuang)給予獎(jiang)(jiang)勵。


業內(nei)普(pu)遍(bian)認(ren)為(wei),政策的(de)落地(di)意味著氫燃料電(dian)池(chi)產業將迎來(lai)快(kuai)速(su)發展。記者日前了解到,在(zai)此背景(jing)下,鉑金作為(wei)氫能源燃料電(dian)池(chi)電(dian)化(hua)學(xue)反(fan)應的(de)重要(yao)貴(gui)金屬催化(hua)劑,也成為(wei)業內(nei)關注焦(jiao)點。


短期內不可替代


目前,質子(zi)交換膜燃料電池和固體(ti)氧化物(wu)燃料電池是燃料電池商業化應(ying)用的主(zhu)流技(ji)術路線。


其(qi)中(zhong),質子交換膜燃料電(dian)池(chi)具(ju)備(bei)(bei)高效率、低溫快速啟動、零(ling)污染、低噪等(deng)特點,已(yi)成為當前全球(qiu)商業化應用的主流(liu),并重點應用于(yu)新能源汽車領域。而固體氧化物燃料電(dian)池(chi)具(ju)備(bei)(bei)燃料適應性廣、能量轉換效率高、全固態等(deng)優(you)勢,是大(da)型分布(bu)式(shi)發電(dian)應用的主流(liu)選擇。


業內人士指(zhi)出,作為一種應用廣泛(fan)的(de)貴金屬,鉑金是氫燃料電(dian)池的(de)關鍵(jian)催化劑(ji)。“鉑由于具備優(you)秀的(de)氧(yang)還原反應催化活性,是質子交換(huan)膜燃料電(dian)池研究最(zui)廣泛(fan)、應用最(zui)成(cheng)熟(shu)的(de)催化劑(ji)材(cai)料。”


值(zhi)得注意的(de)是(shi),由于鉑(bo)屬于貴(gui)金(jin)屬材(cai)(cai)料,價格(ge)昂貴(gui),因此不(bu)少國內外學(xue)者(zhe)希望通過鉑(bo)基(ji)合(he)金(jin),甚至是(shi)非鉑(bo)基(ji)催化(hua)劑的(de)方式來(lai)減少催化(hua)劑中的(de)鉑(bo)含量以降低燃料電池成本,但絕大部分材(cai)(cai)料目前還處于研發階段,催化(hua)活(huo)性(xing)、穩定(ding)性(xing)、大規模制備(bei)技術等都是(shi)替代材(cai)(cai)料未來(lai)需要逐步解決的(de)問題。


“因此,目前(qian)(qian)來看,鉑金是(shi)當前(qian)(qian)唯(wei)一具(ju)備規模化生產能力的質子交換(huan)膜燃(ran)料(liao)電池(chi)催(cui)化劑(ji)材(cai)料(liao)。”上述業內人(ren)士表示(shi)。


需求加速釋放


近年來,全球主要國(guo)家和地(di)區紛紛發(fa)布氫能產(chan)業(ye)發(fa)展(zhan)相關政策,對(dui)燃料電池產(chan)業(ye)發(fa)展(zhan)做(zuo)出(chu)明確規劃,燃料電池產(chan)業(ye)化進(jin)程進(jin)一步加快(kuai)。


按照《節能(neng)與(yu)新能(neng)源(yuan)汽(qi)車(che)技術路(lu)線圖》規劃(hua),我國在2025年將(jiang)至少擁(yong)有5萬(wan)輛氫燃(ran)(ran)料電池(chi)車(che),2030年將(jiang)達到100萬(wan)輛燃(ran)(ran)料電池(chi)車(che)。在政(zheng)策暖風下,我國燃(ran)(ran)料電池(chi)汽(qi)車(che)產業(ye)迎來快速發展期,鉑金作為當前唯一(yi)具備規模(mo)化(hua)生產能(neng)力的燃(ran)(ran)料電池(chi)汽(qi)車(che)用(yong)催化(hua)劑(ji)材料,其需求有望(wang)顯著增長。


“氫能產業的蓬勃發展與不斷壯(zhuang)大必(bi)將帶動鉑(bo)金需求邁(mai)上(shang)更高的臺階。”業內人士強調。


此外,鉑金不僅(jin)是燃料電池的重(zhong)要催化劑,也能應(ying)用于氫能整個(ge)產業鏈的不同場(chang)景(jing)。


世界鉑金投資協會亞太區主管鄧(deng)偉斌日前在(zai)“2020年中國汽車(che)論(lun)壇”上指出,如電解水(shui)制氫、化工制氫都(dou)需(xu)要(yao)用(yong)鉑做(zuo)催(cui)化劑,以(yi)加快反應;在(zai)氫能的儲運中,有機(ji)載體的加氫和脫氫也需(xu)要(yao)用(yong)到(dao)鉑金。


事實上(shang),由于鉑(bo)金具(ju)有優異(yi)的物理(li)屬性(xing)(xing)與催(cui)化屬性(xing)(xing),除了氫能(neng)及燃料電池(chi)領域(yu),還被廣泛應用于傳統(tong)汽車(che)、工(gong)業(ye)領域(yu)。興業(ye)證券指出,過去(qu)5年,汽車(che)催(cui)化劑領域(yu)的鉑(bo)金需求(qiu)最高,大約占(zhan)總需求(qiu)的37%-41%,隨(sui)著我國汽車(che)尾氣(qi)排(pai)放標準的提高,單車(che)用鉑(bo)量隨(sui)之提升(sheng),預計需求(qiu)在未來仍有增(zeng)長。同(tong)時,在玻璃(li)、石化等其他(ta)工(gong)業(ye)領域(yu),鉑(bo)金需求(qiu)有望(wang)穩健增(zeng)長。


供應短缺難以避免


鄧偉斌表(biao)示,國內的鉑族金屬資源非常稀少,全球占比不(bu)到1%,因此,鉑族金屬使用完(wan)全依賴(lai)于進(jin)口。面(mian)對不(bu)斷增(zeng)長的需求,鉑金供應能(neng)否跑贏需求增(zeng)速?


興(xing)業(ye)證券表示,燃料電池(chi)汽(qi)車(che)對(dui)鉑(bo)的(de)用量較高(gao),單車(che)鉑(bo)含(han)量可(ke)達10-20克(ke)。公開數(shu)據顯示,早期每輛(liang)(liang)氫(qing)燃料電池(chi)汽(qi)車(che)的(de)鉑(bo)含(han)量為30-80克(ke),鉑(bo)消耗量為傳(chuan)統(tong)柴油車(che)的(de)3-8倍。近年來,隨(sui)著技(ji)術(shu)進步,單車(che)鉑(bo)含(han)量有所下降,目前(qian)(qian)海(hai)外氫(qing)燃料汽(qi)車(che)采用最前(qian)(qian)沿技(ji)術(shu)可(ke)使(shi)鉑(bo)用量降至0.06克(ke)/千(qian)(qian)瓦,約7.06克(ke)/輛(liang)(liang),國內(nei)為0.3克(ke)/千(qian)(qian)瓦,而(er)豐田等車(che)企的(de)商業(ye)化(hua)車(che)型用量大約為0.17克(ke)/千(qian)(qian)瓦,約20克(ke)/輛(liang)(liang)。


按照全球知名礦(kuang)業(ye)公司英(ying)美資源(yuan)的估(gu)算,以2018年每(mei)輛車每(mei)千(qian)瓦功率使用0.125-0.2克鉑(bo)金為基準,如果氫(qing)燃(ran)料電池(chi)車達到5%市場(chang)占有(you)率,未來每(mei)年至(zhi)少需要59噸的鉑(bo)金,占全球鉑(bo)金年供(gong)應量(liang)的24%。


英美資(zi)源集(ji)團駐倫敦市場研究主管朱莉(li)(David Jollie)在(zai)研報中給出了樂(le)觀估計,她表示,雖(sui)然氫燃料電(dian)池汽車(che)的(de)鉑金總需(xu)求(qiu)量會穩步上升,但(dan)鉑金資(zi)源在(zai)近(jin)幾年(nian)仍足以滿足氫能經濟的(de)潛在(zai)需(xu)求(qiu)。


值(zhi)得注意的(de)(de)是,“除了氫燃料(liao)電(dian)池(chi)汽(qi)(qi)車(che)的(de)(de)產(chan)量(liang)和(he)鉑載(zai)量(liang),還需考慮(lv)來自重型(xing)汽(qi)(qi)車(che)的(de)(de)額外(wai)鉑金(jin)需求,以及(ji)未來可能發展起來的(de)(de)鐵路機車(che)和(he)航(hang)運(yun)船舶等燃料(liao)電(dian)池(chi)市場。”業內人士強調,在此基(ji)礎上,鉑金(jin)供(gong)給是否會產(chan)生缺口(kou)需進一步觀察。


鄧偉(wei)斌也(ye)表示,如(ru)果燃(ran)料電(dian)池全(quan)產業鏈(lian)得到充分發展,那么(me)對鉑族金(jin)屬的需求(qiu)不僅只在(zai)燃(ran)料電(dian)池電(dian)堆的催化(hua)劑環(huan)節,整個產業鏈(lian)中的不同環(huan)節可(ke)能都會進(jin)一步(bu)催生更多的鉑金(jin)需求(qiu)。

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