在碳中和背景下,铂金作为绿氢生产(尤其是质子交换膜电解槽)的关键催化剂,其应用前景广阔且市场规模增长显著,但同时也面临技术迭代和成本挑战。以下是具体分析:
一、应用前景:技术路线决定铂金需求
1. 技术路线对比
绿氢主要通过电解水制取,主要技术路线及铂金需求如下:
质子交换膜电解槽(PEM):必须使用铂族金属(铂、铱) 作为催化剂,其中阴极(产氢侧)常用铂金,用量约 0.5–1.0克/千瓦。PEM技术响应快、效率高,适合风光等波动性可再生能源。
碱性电解槽(ALK):无需铂金,但效率较低、响应慢。
固体氧化物电解槽(SOEC):高温下工作,无需铂金,但商业化尚早。
结论:铂金需求增长的核心驱动力来自 PEM电解槽的普及度。
2. 增长逻辑
政策驱动:全球主要经济体将绿氢列为碳中和关键路径,如欧盟《氢能战略》、中国《氢能产业发展中长期规划》等,明确支持PEM技术研发。
成本下降趋势:随着技术迭代,PEM的铂金负载量持续降低(十年内下降约80%),但规模化扩张仍将推高铂金总需求。
绿氢竞争力提升:可再生能源电价下降 + 碳税机制,使绿氢成本逼近灰氢(化石能源制氢),触发产业拐点。
二、市场规模测算
1. 需求预测
基准情景(2030年):
全球绿氢年产能目标:约 1亿吨(国际能源署预测)。
PEM电解槽占比假设:30%(当前约10%)。
铂金负载量假设:0.3克/千瓦(较当前下降50%)。
测算结果:PEM电解槽领域铂金年需求达 30–50吨,约占当前全球铂金年供应量(约200吨)的15–25%。
激进情景(2050年碳中和):
若PEM成为主流技术(占比50%以上),且绿氢需求增至5亿吨,铂金年需求可能突破 100吨。
2. 对比其他需求领域
汽车催化剂:当前铂金最大需求来源(约40%),但受电动车冲击长期下滑。
氢燃料电池车:每车需铂金15–30克,但推广进度慢于绿氢电解槽。
结论:绿氢有望在 2030年后 超越汽车领域,成为铂金第一大需求增长极。
三、关键挑战与不确定因素
技术替代风险:
低铂/无铂催化剂:如阴离子交换膜电解槽(AEM)尝试用非贵金属(镍、铁)替代铂金,但商业化尚需5–10年。
铱的制约:PEM阳极需用更稀有的铱(全球年产量仅7–8吨),若铱供应瓶颈无法突破,可能拖累PEM推广速度。
成本敏感度:
铂价波动直接影响PEM电解槽造价(目前铂金成本占PEM系统约5–10%)。
若铂价长期高于1000美元/盎司,可能刺激替代技术研发。
供应链地缘风险:
全球80%铂金产自南非,供应集中度高,需警惕政策、罢工、电力危机等扰动。
四、投资与产业动向
企业布局:
电解槽制造商:如康明斯、西门子能源、宁德时代等均在研发低铂PEM技术。
矿业公司:英美铂业等正与氢能企业签订长期供应协议。
政策支持:
欧盟碳边境调节机制(CBAM)推动绿氢需求。
中国对PEM电解槽项目提供补贴,目标到2030年实现100吉瓦电解槽装机。
五、总结:前景光明但需警惕变量
确定性趋势:碳中和背景下,绿氢产业将高速增长,PEM作为主流技术之一,必然拉动铂金需求。
核心变量:
PEM vs. ALK/AEM的技术路线竞争:若ALK持续主导市场,铂金需求将低于预期。
铂金负载量下降速度:技术进步与总需求增长将形成动态博弈。
铂价与供应稳定性:若铂价因氢能预期过度上涨,可能反噬需求。
对投资者的启示:
短期(2025–2030年):绿氢对铂金需求贡献逐步提升,但汽车领域下滑可能抵消部分增长。
长期(2030年后):若PEM技术胜出,铂金可能进入“氢能驱动”的新需求周期,供需结构重塑。
建议密切关注 PEM电解槽装机数据、铂金负载量技术突破、以及主要经济体氢能补贴政策落地情况。
发布于11小时前 成都



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