汽车供应链在2022年经历了一段动荡时期。制造电动汽车(EVs)所需的原材料价格也已经飙升。许多欧洲制造商正在将他们的注意力转移到电动汽车上,但推动汽车"净化"的工作也延伸到了内燃机(ICE)。
虽然锂等电池材料的需求量仍然很大,但制造"更清洁"内燃机汽车所需的金属也是如此。铂族金属,如铂和钯,在这里发挥着重要的作用,也可以用于氢能和电动汽车技术。
铂族金属的主要供应商之一英美铂业(Anglo American Platinum)告诉Autovista24:铂族金属独特的化学和物理特性意味着它们很可能在未来的汽车工业中有广泛的用途。
虽然目前还没有实现完全脱碳的灵丹妙药,但电池电动车(BEV)是新出行组合的一个重要组成部分。该矿业公司补充道:"铂族金属可能有助于改善电池电动车电池的性能,例如,目前正在进行的钯锂电池技术的商业化工作,这将改善放电能力和循环性。
电动汽车是通往可持续未来道路上的一个重要里程碑。铂族金属是生产和使用电动汽车的关键,因为它们可以催化为电动汽车提供动力的燃料电池。
--英美资源集团(@AngloAmerican)2022年7月5日
什么是铂族金属?
铂族金属属于稀有金属,具有耐磨损和耐高温的特性。它们以其催化特性而闻名,已成为汽车工业中不可或缺的一部分。铂族金属由六种金属组成,铂和钯是最重要的铂族金属,而铑、钌、铱和锇则作为副产品被开采。
这些金属的许多初级生产商都在南非,南非拥有世界上95%的已知储备。由于它们的热稳定性,即使在极端条件下,铂族金属也可以在很长一段时间内保持催化能力。
这些金属易于回收,用作汽车催化剂的铂族金属回收率在95%以上。与其他金属相比,铂族金属的开采量低,使用量也低。
在一项研究中,国际铂族金属联合会委员会 (IPA)发现,在欧洲6d-Temp排放标准下,欧洲轻型柴油机催化剂系统的平均铂族金属负载量为9.4克。对于类似的汽油催化剂,只有3.2克。
IPA告诉Autovista24,铂和钯是汽车催化剂的关键成分,用于净化废气。因此,如果没有铂族金属,内燃机将根本无法运行。
催化转化器
在定价方面,钯金与铂金具有竞争力,可用于汽车尾气中减少有毒气体的排放。这些金属被镶嵌在催化转换器中,以中和汽油和柴油车尾气的有害排放。铂金主要用于柴油内燃机,钯金主要用于汽油发动机。
虽然欧洲离2035年逐步淘汰内燃机汽车还有十多年的时间,但欧盟在此期间正在收紧以化石燃料为动力的车辆的排放标准。因此,钯和铂已经成为更加重要的汽车材料。
作为催化转换器部件,这些金属有助于去除有害气体,包括碳氢化合物、氮氧化物和一氧化碳。这些污染物已经包括在目前的欧盟排放标准中,即所谓的欧6标准。
IPA发现,汽车催化器将90%以上的有害气体转化为危害较小的二氧化碳和水蒸气。它还指出,更高的燃油效率是催化转换器的另一个好处。
供需限制
但随着监管的收紧推动了对铂族金属的需求,世界铂金投资协会(WPIC)预计用于汽车尾气的铂金将出现短缺。
该协会预测,2023年全球铂金需求预计同比增长19%,而供应可能仅增长2%,因此将出现30.3万盎司(约8.5吨)的缺口。WPIC解释说,全球第一大铂金生产国南非的矿山停电和维修将限制供应。
该协会还预测道,与2021年相比,2022年汽车对铂金的需求将增长12%,而与2022年相比,2023年将增长11%。这一趋势的主要驱动力包括乘用车产量的增加,更严格的排放立法,以及越来越多的铂钯替换。
虽然南非是铂族金属的主要生产国,但根据Statista的数据,目前大部分钯金也来自俄罗斯,俄罗斯是2021年第二大钯金生产国。随着俄乌冲突的爆发,今年早些时候,由于担心供应紧张,该金属的价格飙升。
总部位于俄罗斯的诺里尔斯克镍业(也称诺镍,Norilsk Nickel)是世界上最大的钯金生产商和重要的铂金生产商,它对其生产计划目标仍保持谨慎态度。该公司在最新的财务报告中称,地缘政治形势的变化导致了新出现的风险。
经合组织强调了俄罗斯在俄乌冲突中对国际市场造成的严重影响。该组织表示,这特别暴露了原材料供应链的脆弱性,而原材料对工业生产和绿色转型至关重要。
由于俄乌冲突,汽车制造商已加大力度减少钯金的使用,转而使用铂金。随着汽车行业向清洁交通转变,这种金属的重要性可能会不断增加--这是因为它的用途不仅仅是用于催化转换器,在氢动力汽车中也占据了中心地位。
催化氢
铂金目前被用于氢燃料电池,行业机构预计汽车需求将增加。在燃料电池汽车中,铂金发挥着催化剂的作用,使化学反应得以发生。
与内燃机车相比,氢动力汽车的铂金用量大约是其两倍。英美铂业发现,即使燃料电池汽车(FCEV)的比例很小,也会对该金属的需求产生重大影响。
英美铂业告诉Autovista24:“在氢燃料电池中,铂充当催化剂,使燃料电池的氢和氧反应有效地释放电能,同时足够稳定,可以承受燃料电池复杂的化学成分和高电流密度。”“也有证据表明,钯可以与铂一起作为未来氢燃料电池技术的另一种催化剂,但还需要进一步的研究。”
从宝马(BMW)到雷诺(Renault)等主要汽车制造商都在进行氢项目,他们认为该技术可以与纯电动汽车一起成为可持续的选择。本月,宝马开始小批量生产iX5氢动力车型,测试车队将于2023年春季投产。
尽管2023年与氢相关的铂金需求量相对较小,但预计中期内将大幅增长。因此,铂族金属将继续在全球汽车行业的脱碳工作中发挥其作用。(来源:autovista24)
翻译:世界铂金投资协会
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