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黄金时间·铂金60秒:一铱难求?为什么铱的供应不会制约质子交换膜电解槽的增长
新华财经北京8月21日电 经济因素推动替代决策,过去三年铱的价格表现优于其他铂族金属。然而,世界铂金投资协会(WPIC)的研究显示,通过一系列组合包括在其他应用中使用其他铂族金属替换铱,节约使用以及回收,未来铱的供应将足以满足来自质子交换膜电解槽的需求增长。
【资料图】
源自同一种矿石的铂族金属(PGMs)——铂、钯、铑、钌、铱和锇——是一个包含六种具有相似化学和物理特性的独立元素家族,具有互补的特性,可以通过结合利用来满足特定的需求,具体取决于应用领域。
其中,包含铂和铱的电解槽催化剂在质子交换膜(PEM)电解过程中被用来制造氢气。
根据氢能委员会的数据,2022年电解槽的容量增长了30%,达到了170兆瓦,总容量达到了700兆瓦。展望到2050年,国际能源署(IEA)预计电解槽的总容量将达到4,000吉瓦。数据资料显示,质子交换膜电解槽在电解槽市场中占据了约30%的份额。如果目前这一市场份额得以保持,预计到2050年,累计安装的质子交换膜电解槽容量将达到1,550吉瓦。
PEM电解槽是铂金的一个新的且不断增长的终端用途领域。目前,每一千兆瓦的PEM电解槽产能需要大约400公斤的铱。如果产能增长以预期的速度持续,到2030年,仅来自电解槽的铱需求就可能与当前铱的年供应量相等。
铱比铂稀缺大约20倍,全球铱供应大约为每年25万盎司,已经与当前的铱需求大致保持平衡,但这一需求包括了铱在火花塞、坩埚和乙酸生产中的使用。因此,PEM电解槽产能发展带来的铱需求意味着未来铱供应将出现短缺。进而市场有担心认为,铱的短缺可能会妨碍PEM电解槽产能的增长,进而影响与之相关的铂金需求。
根据WPIC的预测,到2050年PEM电解槽的装机容量将达到1,550吉瓦,这意味着PEM电解槽对铱的累计需求在未来三十年内需要得到解决。
但是,相关机构的数据显示,未来铱的供应总体将较为充沛。
WPIC的研究显示,通过一系列组合包括在其他应用中使用其他铂族金属替换铱,节约使用以及回收,未来铱的供应将足以满足质子交换膜电解槽需求增长,甚至达到国际能源署(IEA)设想的2050年增长水平。根据WPIC的预测,质子交换膜电解槽市场的增长可能推动其对铂金的需求在本世纪30年代初达到每年50万盎司。
据报道,汽车(例如火花塞)和电子(例如坩埚)行业已经开始替代部分铱。据WPIC估计,到2030年,现有铱需求的20%将被替代,到2040年将达到30%,在未来十年内,每年将释放45千盎司至67千盎司的铱供应。
此外,降低PEM电解槽单位功率上所需的铱催化剂用量的技术已经开始推广,且当下100公斤铱/吉瓦的催化剂已接近上市。庄信万丰公司认为,到2030年,将每吉瓦的载铱量减少至80公斤是可行的。而贺利氏公司则表示,下一代技术的目标是将铱用量进一步降低到30公斤/吉瓦,预计在2050年实现该目标。
展望未来,提高制造过程和供应链的循环性获得日益重视,特别在“产品报废”阶段,人们尽可能地确保材料的再利用和回收来实现循环性。例如,美国清洁氢能路线图计划在2030年代实现电解槽装置中铂族金属(PGMs)99%回收率的目标。
(作者:邓伟斌,世界铂金投资协会亚太区负责人)
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