
铂金是一种比黄金稀有30多倍的金属,已成为全球能源转型的一种关键矿物。能源转型要求任何一个行业都必须进行变革。这一转型需要可再生能源的快速发展,以及配套的基础设施建设,包括具有电网规模的电池、电解槽、电动汽车充电桩等。
这已经刺激了对某些金属的需求,这些金属通常被称为关键矿物或能源过渡金属。铂金是其中最稀有的一种,在使电解槽和燃料电池具有成本竞争力方面具有不可估量的价值。但如果铂金供应(目前极其有限)不能增加以满足需求,就可能对转型构成挑战。
释放清洁氢
铂金在能源转型中的作用在于使清洁氢技术具有商业可行性。
清洁氢可以从脱碳气体中提取,也可以利用可再生能源驱动的电解槽将水分离成氢和氧。市场上有各种类型的电解槽,但根据国际能源机构(IEA)的资料,氢能项目开发商越来越青睐质子交换膜(PEM)电解法,因为它比碱性电解法等替代方法更有效。许多质子交换膜电解槽使用铂金来制造性能极高的催化剂。
氢能有可能取代碳密集型燃料,改变炼钢和重型运输等难以脱碳的行业。然而,清洁氢仍然相对昂贵。如果使用可再生能源制氢,成本估计为每公斤3至8欧元,而化石燃料制氢的成本为每公斤1至2欧元。目前只占整个氢能市场的一小部分(2021年为0.04%)。因此,铂基质子交换膜电解槽的效率和寿命可以在降低清洁氢的成本方面发挥重要作用。
不过,这种贵金属在能源转型中的作用远不止于此。铂金已经被应用于汽车催化转化器来减少汽车尾气有害气体的排放,铂金也被应用于质子交换膜燃料电池中。这种燃料电池的工作原理与质子交换膜电解槽相似,同样都使用铂金作为催化剂,将氢气和氧气反向结合在一起。
贵金属
铂金的需求量仍然不大,不过随着脱碳压力的增大,这种情况可能会发生变化。研究表明,铂金的需求将非常强劲,到2030年,仅铂基质子交换膜技术就有可能实现《巴黎协定》要求的11%的全球二氧化碳减排量。
美国、欧盟和中国都认识到了铂金在能源转型中的战略重要性,并制定了刺激需求的政策。例如,在美国,《降低通货膨胀法》旨在加速清洁氢的生产和燃料电池电动汽车的采用,并为低碳氢提供了慷慨的税收激励政策。与此同时,欧盟的REPowerEU计划到2030年将清洁氢产能扩大到80吉瓦(比之前的目标翻了一番)。根据世界铂金投资协会(WorldPlatinum Investment Council)的数据,到2040年,清洁制氢将成为铂金需求的最大来源,占铂金需求的35%。
供应稀缺
目前的铂金供应量很少,无法实现宏伟的气候目标。据国际可再生能源机构估计,目前铂金的供应量仅能使质子交换膜电解槽的年生产能力达到 3-7.5吉瓦(GW)。这远远不足以达到国际能源署提出的到2030年总装机容量至少达到134GW的目标,而且到目前为止还没有迹象表明铂金的供应量可能会扩大,以满足预计的需求。
供需缺口是影响所有能源转型过渡期所需金属的一个重要问题,这些金属的开采对世界上一些贫困人口的影响尤为严重。然而,铂金的情况尤为严重,因为铂金来自极少数国家,仅南非一国就占全球铂金供应量的70%以上,而该国的采矿业正面临着持续的挑战,从频繁的罢工到因环境影响引发的纠纷。
由于供应链有限且缺乏弹性,对铂金日益增长的需求很可能在未来几年造成铂金的价格波动。目前的问题是清洁氢和燃料电池的商业可行性,而其他绿色技术的研发可能会受到阻碍。这还不包括争夺铂金和其他关键矿产可能引发的地缘政治冲突。
铂基质子交换膜技术可能成为能源转型的有力工具,使清洁氢和燃料电池更具竞争力。然而,除非采取行动解决供需缺口,否则这种贵金属的稀缺可能会威胁到脱碳目标的实现。(来源:hydrogen-central)
翻译:世界铂金投资协会
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