贺利氏崔刚:提升回收能力来保障中国市场的铂族金属供应

2023年07月13日 14:46   21世纪经济报道 21财经APP   曹恩惠,实习生赵嘉璐
随着未来氢燃料电池的广泛应用,铂催化剂的需求必然得到提升。

21世纪经济报道记者曹恩惠、实习生赵嘉璐 上海报道

作为氢能产业发展的重要催化剂,铂族金属(铂、钯、铑、铱、钌、锇)中的铂是唯一横跨制氢、储氢、运氢、用氢四大领域,为清洁能源高效提供解决方案的金属。

近些年来,铂和铱在质子交换膜 (PEM)应用中,不仅可以对氢气进行催化反应来发电,而且还可以在该逆反应中利用可再生能源电解水生产绿氢。因此,随着未来氢燃料电池的广泛应用,铂催化剂的需求必然得到提升。

在近日举行的2023国际氢能与燃料电池汽车大会暨展览会上,贺利氏非均相催化剂业务中国区市场与销售总监崔刚接受21世纪经济报道记者采访时表示,催化剂需要权衡成本与耐久两方面因素,目前,行业普及的成熟技术几乎均是以贵金属铂为核心功能材料的铂催化剂。

在氢能赛道,贺利氏主要布局在三大方面,分别涉及制氢、输氢、用氢三大环节,为不同环节提供相应的催化剂。之所以瞄准氢能产业发展机遇,崔刚介绍道,这实际上与贺利氏集团自身的起源业务息息相关——在工业贵金属领域,贺利氏处于全球领先地位。

近年来,随着新能源产业规模的日渐扩大,绿氢的发展潜力备受业内关注。这其中,电解水制氢设备的降本关乎着未来绿氢制取的大规模应用。

电解水制氢同样有三种技术路线:碱性电解技术、质子交换膜技术、固体氧化物电解技术,而前两种主流的工艺路线对于铂族金属的需求近年来正不断放量。

据了解,在我国的氢能产业中,碱性电解槽工艺相对成熟,占据主流。但为了提升生产效率,铂族金属也正在被纳入碱性电解槽电极的催化涂层中。此外,随着投资成本下降,在制氢单位耗电量方面有着显著技术优势的PEM电解槽(质子交换膜)对于铂族金属的需求也将进一步提升。

与此同时,催化剂在燃料电池中的应用需求前景也十分光明,其是燃料电池的关键材料之一。

燃料电池系统的核心为电堆,其中的催化剂需要具备较高要求的催化活性、稳定性及耐久性,因而需使用到大量的金属铂。根据WPIC统计,每辆燃料电池汽车使用30至80克铂金,未来这一数据有望降到10至15克。

因此,铂族金属作为新能源、新材料行业的关键材料,被多国列为战略金属,被认为是“工业维生素”。

当前,在铂族金属市场上,中国是全球最大铂金消费与进口国,铂金消费占全球近30%,且国内的铂族金属严重依赖进口。

对此,崔刚表示,在保障铂族金属供应链安全方面,贺利氏正在从两方面发力,来保障中国市场的铂族金属供应。“一方面,与全球范围内的矿山企业合作,利用全球资源服务本地客户;另一方面,提升回收能力,就在不久前,贺利氏贵金属发布消息称,拟在全球范围内投资价值约3亿欧元,扩大铂族金属回收产能。”

此外,贺利氏也在积极进行更低铱金载量催化剂的研究,与专业的贵金属公司展开深度合作。例如,在氢能催化剂产品上,该公司最新的研究进展显示有望节约90%的铱。

“目前,质子交换膜电解槽里的铱金载量已经大幅降低,降至0.3克/千瓦到0.4克/千瓦,未来我们的合作项目有望将铱金载量降到0.08克/千瓦到0.1克/千瓦。”崔刚告诉21世纪经济报道记者。

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