Открытие потенциала катализаторов платиновых металлов в водородных топливных элементах: динамика рынка 2025 года, технологические достижения и стратегические прогнозы. Узнайте, как ПГМ формируют следующую эпоху инноваций в чистой энергии.

Резюме: Основные моменты и ключевые выводы рынка 2025 года
Объем глобального рынка, темпы роста и прогнозы до 2030 года
Платиновые металлы: Проблемы цепочки поставок, цен и устойчивости
Технологические инновации в катализаторах ПГМ для водородных топливных элементов
Конкуренция: Ведущие производители и стратегические партнерства
Сегменты применения: Автомобили, стационарная энергия и новые использования
Региональный анализ: Северная Америка, Европа, Азиатско-Тихоокеанский регион и остальной мир
Политика, регулирование и стандарты отрасли, влияющие на ПГМ
Будущее: Катализаторы следующего поколения и рыночные разрушители
Стратегические рекомендации для заинтересованных сторон в цепочке создания стоимости катализаторов ПГМ
Источники и ссылки

Резюме: Основные моменты и ключевые выводы рынка 2025 года

Рынок катализаторов платиновых металлов (ПГМ) в водородных топливных элементах готов к значительному росту в 2025 году, что обусловлено ускорением внедрения электрических автомобилей с топливными элементами (FCEV), расширением стационарных энергетических приложений и надежной поддержкой политики в отношении водорода как чистого носителя энергии. ПГМ — в первую очередь платина, но также палладий и родий — остаются эталонными катализаторами для протонно-обменных мембран (PEM) топливных элементов благодаря их непревзойденной активности и долговечности в проведении реакций окисления водорода и восстановления кислорода.

В 2025 году глобальный спрос на ПГМ в приложениях для топливных элементов, по прогнозам, достигнет новых высот, при этом Anglo American Platinum и Sibanye-Stillwater — одни из крупнейших в мире производителей ПГМ — сообщают о увеличении выделения платины и связанных металлов для водородного сектора. Johnson Matthey, ведущий производитель катализаторов, продолжает расширять свои мощности по производству катализаторов для топливных элементов, упоминая сильный объём заказов от производителей автомобилей и интеграторов систем. Недавние инвестиции компании в новые производственные линии подчеркивают уверенность сектора в поддержании роста спроса.

Развертывание FCEV в автомобилях остается основным двигателем, причем крупные автопроизводители, такие как Toyota Motor Corporation и Hyundai Motor Company, увеличивают производство автомобилей и автобусов на топливных элементах. Эти компании вновь подтвердили свою приверженность водородной мобилизации, с запуском моделей 2025 года и расширением инфраструктурных партнерств. Параллельно стационарные топливные элементы для резервного и распределенного питания — поддерживаемые такими компаниями, как Ballard Power Systems и Bloom Energy — набирают популярность в Азии, Европе и Северной Америке, что также поддерживает спрос на катализаторы ПГМ.

Несмотря на продолжающиеся исследования и разработки по альтернативам без ПГМ и с низким содержанием ПГМ, в отрасли существует консенсус относительно того, что катализаторы на основе платины останутся незаменимыми для коммерческих PEM топливных элементов, учитывая их доказанную производительность и надежность. Тем не менее, производители активно ищут стратегии снижения загрузки катализаторов и инициативы по переработке, чтобы минимизировать риски стоимости и поставок. В частности, Umicore и BASF продвигаются в области повышения эффективности катализаторов и программ закрытого цикла переработки для восстановления ПГМ из отработанных компонентов топливных элементов.

Смотрящий в будущее, перспектива для катализаторов ПГМ в водородных топливных элементах остается надежной до 2025 года и далее, поддерживаемая правительственными стимулами, ужесточением норм выбросов и глобальным стремлением к декарбонизации. Ведущие игроки сектора хорошо подготовлены для использования этих тенденций, продолжая инвестировать в устойчивость цепочки поставок, инновации технологий и стратегические партнерства по всей цепочке создания ценности водорода.

Объем глобального рынка, темпы роста и прогнозы до 2030 года

Глобальный рынок катализаторов платиновых металлов (ПГМ) в водородных топливных элементах готов к устойчивому росту до 2030 года, что обусловлено ускорением внедрения электрических автомобилей с топливными элементами (FCEV), расширением стационарных энергетических приложений и государственными декарбонизационными политиками. ПГМ — в первую очередь платина, но также палладий и родий — необходимы для каталитических реакций в протонно-обменных мембранах (PEM) и других типах топливных элементов, что делает их поставки и цены критически важными для экономики сектора.

На 2025 год спрос на катализаторы ПГМ тесно связан с увеличением производства FCEV, особенно в Азии, Европе и Северной Америке. Крупные автопроизводители, такие как Toyota Motor Corporation и Hyundai Motor Company, продолжают инвестировать в платформы FCEV, причем «Мирай» от Toyota и «NEXO» от Hyundai являются наиболее заметными коммерческими моделями. Эти автомобили зависят от катализаторов на основе платины для своих топливных ячеек, и обе компании объявили о планах увеличить объемы производства до конца 2020-х годов.

С точки зрения предложения, ведущие производители ПГМ, такие как Anglo American, Impala Platinum Holdings (Implats) и Sibanye-Stillwater, активно расширяют свои мощности по добыче и переработке, чтобы удовлетворить ожидаемый спрос. Эти компании, расположенные в Южной Африке и США, в совокупности составляют значительную долю мирового выпуска платины и палладия и выделяют водородные технологии как стратегическую область роста в своих корпоративных прогнозах.

Прогноз рынка до 2030 года формируется несколькими факторами:

Поддержка политики: Национальные водородные стратегии в ЕС, Японии, Южной Корее и Китае стимулируют развертывание топливных элементов с целями по принятию FCEV и строительству инфраструктуры для водорода.
Инициативы по снижению затрат: Производители катализаторов, такие как Johnson Matthey и Umicore, инвестируют в технологии уменьшения загрузки ПГМ на топливные элементы, улучшение переработки и разработку сплавных катализаторов для снижения рисков поставок и волатильности цен.
Рост рынка: Прогнозы отрасли от крупных поставщиков ПГМ и производителей топливных элементов предполагают ежегодные темпы роста высоким одноцифровым и низким двузначным числам в спросе на катализаторы ПГМ до 2030 года, при этом регион Азиатско-Тихоокеанского региона ведет в объемах.

Смотрящий в будущее, глобальный рынок катализаторов ПГМ для водородных топливных элементов ожидает значительного расширения, при этом устойчивость цепочки поставок, переработка и технологические инновации являются ключевыми факторами. Тенденция сектора будет оставаться тесно связанной с темпами принятия FCEV и развитием инфраструктуры водорода по всему миру.

Платиновые металлы: Проблемы цепочки поставок, цен и устойчивости

Платиновые металлы (ПГМ) — в частности платина, палладий и родий — являются основными катализаторами в технологиях водородных топливных элементов, underpinning производительность и коммерческую жизнеспособность протонно-обменных мембран (PEM) топливных элементов. На 2025 год глобальное стремление к декарбонизации и стремительное развитие секторов водородной мобильности и стационарной энергии усиливают спрос на эти критически важные материалы. Цепочка поставок ПГМ остается сильно концентрированной, при этом Anglo American Platinum, Impala Platinum Holdings и Sibanye-Stillwater — все находятся в Южной Африке — составляют большинство мирового первичного производства ПГМ. Россия, через Норникель, также является значительным поставщиком, особенно палладия.

Волатильность цен на ПГМ остается постоянной проблемой. В 2024 и в 2025 годах цены на платину показали относительную стабильность по сравнению с резкими колебаниями, наблюдаемыми у палладия и родия, в значительной степени из-за изменения спроса со стороны автомобильной отрасли и геополитических неопределенностей. Однако растущий аппетит сектора водорода к платине ожидается нажатия вверх на цены в ближайшие годы, особенно по мере ускорения развертывания автомобилей на топливных элементах (FCV) в Азии, Европе и Северной Америке. Крупные автопроизводители и производители систем топливных элементов, такие как Toyota Motor Corporation и Ballard Power Systems, активно работают над сокращением загрузки ПГМ на каждую топливную ячейку, но общая траектория спроса остается восходящей по мере масштабирования производства.

Устойчивость и устойчивость цепочки поставок теперь являются центральными вопросами для водородной экономики. Ведущие производители ПГМ инвестируют в ответственные методы добычи, причем Anglo American Platinum и Sibanye-Stillwater продвигаются в инициативах по охране воды, энергии и вовлечению сообщества. Переработка также приобретает значимость: такие компании, как Umicore, увеличивают свои возможности по восстановлению ПГМ из отработанных автомобильных катализаторов и промышленных отходов, обеспечивая вторичный поток поставок, который может помочь смягчить рыночные потрясения и уменьшить экологический след.

Смотрящий вперед в ближайшие несколько лет, прогноз для катализаторов ПГМ в водородных топливных элементах формируется как технологическими, так и рыночными динамиками. Проводятся постоянные исследования и разработки с целью дальнейшего сокращения содержания ПГМ, разработки сплавных катализаторов и изучения альтернатив без ПГМ, но ожидается, что коммерческое принятие таких инноваций не произойдет до поздних 2020-х годов. Тем временем зависимость сектора водорода от ПГМ сохранится, что делает прозрачность цепочки поставок, этическое обеспечение и переработку критически важными приоритетами как для заинтересованных сторон в отрасли, так и для политиков.

Технологические инновации в катализаторах ПГМ для водородных топливных элементов

Платиновые металлы (ПГМ) — особенно платина (Pt), палладий (Pd) и родий (Rh) — остаются основой технологии катализаторов в водородных топливных элементах, особенно в протонно-обменных мембранах PEMFC. На 2025 год отрасль наблюдает всплеск технологических инноваций, направленных на снижение содержания ПГМ, повышение прочности катализаторов и улучшение общей эффективности топливных элементов. Эти улучшения критически важны для ускорения принятия водородных топливных элементов в транспорте, стационарной энергии и переносных приложениях.

Основное внимание уделяется снижению загрузки платины без ущерба для производительности. Ведущие производители, такие как Johnson Matthey и Umicore, находятся в авангарде разработки катализаторов следующего поколения, использующих современные методы наноструктурирования и легирования. Например, Johnson Matthey представила катализаторы с заранее спроектированными наноструктурами, которые максимизируют электрохимически активную поверхность, тем самым уменьшая необходимое содержание платины на киловатт выхода от топливного элемента. Umicore также продвигает сплавные катализаторы, которые внедряют менее дорогие металлы наряду с платиной для поддержания активности при снижении затрат.

Долговечность — еще одна область быстрого прогресса. Жесткие условия работы внутри топливных элементов — такие как высокая температура, влажность и колебания нагрузок — могут ухудшить традиционные ПГМ катализаторы. Чтобы справиться с этим, компании разрабатывают катализаторы с сердечником и оболочкой и катализаторы с высокой энтропией, которые обеспечивают улучшенную защиту от растворения и агломерации. Toyota Motor Corporation, ведущая компания по развертыванию автомобилей на водородных топливных элементах, публично обязалась сократить использование платины в своих топливных ячейках более чем на 50% по сравнению с предыдущими поколениями, используя такие инновации.

Переработка и замкнутая экономика также начинают набирать популярность. С учетом того, что ПГМ являются дефицитными и дорогими, ведущие поставщики создают замкнутые системы переработки. Johnson Matthey и Umicore обе управляют крупномасштабными предприятиями по переработке ПГМ, обеспечивая эффективное восстановление и переработку отработанных катализаторов в новые продукты, тем самым поддерживая безопасность поставок и устойчивость.

Смотрящий в ближайшие несколько лет, прогноз для технологий катализаторов ПГМ остается надежным. Ожидается, что отрасль увидит дальнейшее снижение загрузки ПГМ, с целями менее 0,1 г Pt/кВт для автомобильных PEMFC, которые становятся всё более достижимыми. Совместные усилия между автопроизводителями, производителями катализаторов и научными учреждениями ускоряют коммерциализацию этих передовых материалов. По мере расширения инфраструктуры водорода и роста применения топливных элементов спрос на инновационные, экономически эффективные и прочные катализаторы ПГМ останется центральным двигателем эволюции сектора.

Конкуренция: Ведущие производители и стратегические партнерства

Конкуренция на рынке катализаторов платиновых металлов (ПГМ) в водородных топливных элементах быстро развивается на фоне глобального стремления к декарбонизации. В 2025 году и в последующие годы установленные химические и материальные компании, производители автомобилей и новые технологические фирмы борются за лидерство в этом критическом секторе. Рынок характеризуется как вертикальной интеграцией, так и стратегическими партнерствами, так как игроки стремятся обеспечить цепочки поставок ПГМ, снизить стоимость катализаторов и ускорить коммерциализацию топливных элементов.

Среди доминирующих производителей выделяется Johnson Matthey как глобальный лидер в технологии катализаторов ПГМ. Компания имеет долгую историю разработки катализаторов для топливных элементов и поставляет передовые катализаторы на основе ПГМ как для протонно-обменных мембран (PEM), так и для твердооксидных топливных элементов. Johnson Matthey активно инвестирует в формулы катализаторов следующего поколения, которые уменьшают загрузку платины, сохраняя или улучшая производительность — ключевой фактор в снижении затрат на топливные элементы.

Другим крупным игроком является Umicore, который управляет одним из крупнейших в мире производств катализаторов ПГМ. Портфель Umicore включает катализаторы для автомобильных, стационарных и переносных приложений топливных элементов. Компания также известна своими возможностями закрытого цикла переработки ПГМ, которые становятся всё более важными, поскольку устойчивость и безопасность поставок становятся актуальными вопросами для водородной экономики.

Японский конгломерат Tanaka Precious Metals является значительным поставщиком катализаторов ПГМ, особенно в Азии. Tanaka известна своими высококачественными продуктами катализаторов и установила партнерства с ведущими разработчиками автомобильных и промышленных топливных элементов. Компания расширяет свои производственные мощности, чтобы удовлетворить растущий спрос, особенно в рамках национальной водородной стратегии Японии.

Стратегические партнерства формируют будущее сектора. Например, Johnson Matthey заключила сотрудничество с производителями автомобилей и поставщиками инфраструктуры водорода для совместной разработки топливных ячеек и интегрированных систем. Umicore также объявила о совместных предприятиях с азиатскими и европейскими автопроизводителями, чтобы локализовать производство катализаторов и поддержать развертывание автомобилей на водородных топливных элементах в регионах.

Смотрящий вперед, ожидается, что конкурентная ситуация станет более напряженной, когда новые участники — такие как стартапы по разработке передовых материалов и предприятия с государственной поддержкой — попытаются дестабилизировать рынок с помощью новых технологий катализаторов, включая альтернативы без ПГМ. Тем не менее, в обозримом будущем устоявшиеся производители катализаторов ПГМ с robust цепочками поставок и возможностями переработки, вероятно, сохранят конкурентное преимущество, особенно по мере ускорения развертывания водородных топливных элементов по всему миру в 2025 году и далее.

Сегменты применения: Автомобили, стационарная энергия и новые использования

Катализаторы платиновых металлов (ПГМ), особенно на основе платины, являются центральным элементом производительности и коммерциализации водородных топливных элементов в нескольких сегментах применения. На 2025 год автомобильный сектор остается крупнейшим потребителем катализаторов ПГМ для топливных элементов, при этом крупные автопроизводители и поставщики продвигают как технологии, так и развертывание. Toyota Motor Corporation продолжает лидировать со своим водородным автомобилем Mirai, используя передовые катализаторы на основе платины для достижения высокой эффективности и долговечности. Аналогично, Hyundai Motor Company и Honda Motor Co., Ltd. расширяют свои предложения автомобилей на топливных элементах, полагаясь на катализаторы платины для обеспечения как производительности, так и надежности.

В автомобильно́м сегменте акцент на 2025 год и последующие годы смещается на снижение загрузки платины без ущерба для активности катализатора или долговечности. Такие компании, как Umicore и Johnson Matthey, находятся в авангарде разработки катализаторов ПГМ следующего поколения с улучшенной утилизацией и меньшим содержанием ценного металла. Эти достижения критически важны для снижения затрат, что является основным препятствием для массового внедрения электрических автомобилей с топливными элементами (FCEV). Ballard Power Systems, ведущий поставщик топливных ячеек, также работает над оптимизацией катализаторных слоев как для автомобильных, так и для тяжелых применения, включая автобусы и грузовики.

Стационарная энергия является еще одним значительным сегментом применения, где ПГМ катализаторы обеспечивают надежные и низкоэмиссионные резервные и распределенные решения для энергии. Компании, такие как Bloom Energy и Cummins Inc., внедряют системы топливных ячеек для коммерческих, промышленных и поддерживающих сетей приложений. Эти системы часто требуют надежных катализаторов, способных работать в течение длительного времени при переменных нагрузках. Ожидается, что стационарный сектор будет постоянно расти до 2025 года, благодаря возрастающему спросу на устойчивую и чистую энергетическую инфраструктуру и поддерживающим политическим рамкам в таких регионах, как Европа, Северная Америка и Восточная Азия.

Новые применения для водородных топливных элементов с ПГМ-катализаторами набирают популярность в таких секторах, как железные дороги, морская отрасль и аэрокосмическая промышленность. Siemens AG и Alstom являются пионерами в создании поездов на водородной энергии, в то время как Airbus исследует использование топливных элементов для будущих самолетов. Эти применения требуют дальнейших инноваций в проектировании катализаторов для удовлетворения уникальных оперативных требований, таких как высокая плотность мощности и толерантность к примесям.

Смотрящий в будущее, прогноз для катализаторов ПГМ в водородных топливных элементах формируется постоянными исследованиями и разработками, направленными на сокращение зависимости от драгоценных металлов, улучшение долговечности и расширение выхода на новые рынки. Предполагается, что стратегические партнерства между автопроизводителями, производителями катализаторов и разработчиками топливных элементов ускорят коммерциализацию и снизят затраты, поддерживая более широкое распространение в автомобилях, стационарной энергии и новых сегментах.

Региональный анализ: Северная Америка, Европа, Азиатско-Тихоокеанский регион и остальной мир

Региональный ландшафт катализаторов платиновых металлов (ПГМ) в водородных топливных элементах быстро меняется, при этом Северная Америка, Европа и Азиатско-Тихоокеанский регион возглавляют как технологические достижения, так и внедрение на рынке. Каждый регион демонстрирует уникальные драйверы, вызовы и стратегические приоритеты, поскольку глобальная водородная экономика ускоряется в 2025 году и далее.

Северная Америка наблюдает активные инвестиции в водородную инфраструктуру и развертывание водородных автомобилей, особенно в США и Канаде. Крупные автопроизводители и технологии увеличивают выпуск электрических автомобилей с топливными элементами (FCEVs) и стационарных энергетических систем, что способствует спросу на катализаторы ПГМ. Компании, такие как Johnson Matthey и Umicore, поставляют передовые технологии катализаторов ПГМ производителям автомобилей и системным интеграторам Северной Америки. Программа водорода Министерства энергетики США продолжает финансировать исследования по снижению загрузки ПГМ и переработке, стремясь справиться с проблемами стоимости и цепочки поставок. Канада, имеющая развитый горнодобывающий сектор, также позиционирует себя как ключевой поставщик ПГМ для растущего сегмента водорода на континенте.

Европа находится на переднем крае политики, направленной на принятие водорода, с водородной стратегией Европейского Союза и национальными дорожными картами, которые приоритизируют зеленый водород и внедрение топливных элементов. Автомобильная и промышленная отрасли региона стремительно интегрируют технологии топливных элементов, поддерживаемые ведущими производителями катализаторов, такими как Johnson Matthey (Великобритания) и BASF (Германия). Европейские инициативы направлены как на масштабирование производства катализаторов ПГМ, так и на разработку инфраструктуры переработки для обеспечения долгосрочной безопасности поставок. Акцент ЕС на устойчивости также стимулирует исследования альтернативам ПГМ и улучшению эффективности катализаторов.

Азиатско-Тихоокеанский регион является крупнейшим и самым быстрорастущим рынком для катализаторов ПГМ в водородных топливных элементах, возглавляемый Японией, Южной Кореей и Китаем. Правительственная поддержка водородной стратегии Японии и коммерческое развертывание FCEV компаниями, такими как Toyota Motor Corporation и Honda Motor Co., Ltd., являются основными факторами спроса. Южнокорейская Hyundai Motor Company расширяет свои предложения по автомобилям и стационарным системам на топливных элементах, в то время как Китай активно инвестирует в водородную инфраструктуру и местное производство катализаторов ПГМ. Появляются местные поставщики, но глобальные лидеры, такие как Umicore и Johnson Matthey, сохраняют значительное присутствие на рынке через партнерства и лицензирование технологий.

Остальной мир, включая Австралию, Южную Африку и страны Ближнего Востока, становится все более актуальным как для поставщиков, так и для потребителей. Южная Африка, где находятся крупнейшие запасы платины в мире, инвестирует в обогащение и местное производство катализаторов, поддерживаемое такими компаниями, как Impala Platinum Holdings Limited. Австралия использует свои ресурсы возобновляемой энергии для разработки проектов по зеленому водороду, которые потребуют значительных импортов катализаторов ПГМ или местного производства.

Смотрящий в 2025 год и последующие годы, региональная динамика будет формироваться под воздействием поддержки политики, локализации цепочки поставок и продолжающихся инноваций в эффективности катализаторов ПГМ и переработке. Ожидается, что стратегические партнерства между горнодобывающими, химическими и автомобильными секторами возрастут, обеспечивая надежную и устойчивую поставку ПГМ для растущего рынка водородных топливных элементов.

Политика, регулирование и стандарты отрасли, влияющие на ПГМ

Политический ландшафт и регулирующие рамки, регулирующие катализаторы платиновых металлов (ПГМ) для водородных топливных элементов, быстро меняются, поскольку правительства и участники отрасли активизируют усилия по декарбонизации транспортного и промышленного секторов. В 2025 году пакет Fit for 55 Европейского Союза и обновленная директива по возобновляемым источникам энергии (RED III) стимулируют спрос на зеленый водород и, следовательно, на технологии топливных элементов на основе ПГМ. Эти политики устанавливают амбициозные цели по производству возобновляемого водорода и обязывают интеграцию водорода в трудновыводимые сектора, что напрямую влияет на принятие катализаторов ПГМ в системах топливных элементов.

В Соединенных Штатах Закон о сокращении инфляции (IRA) и Закон о двухпартийной инфраструктуре выделили значительное финансирование для водородной инфраструктуры, включая 8 миллиардов долларов на региональные чистые водородные хабы. Эти инициативы ускоряют развертывание водородных автомобилей и стационарных энергетических систем, оба из которых сильно зависят от платиновых и, в меньшей степени, палладиевых и родиевых катализаторов. Программа водорода Министерства энергетики США также работает над созданием технических стандартов и кодов для производства, хранения и использования водорода, что влияет на спецификацию и сертификат катализаторов ПГМ в коммерческом применении.

Япония и Южная Корея продолжают лидировать в развертывании автомобилей на топливных элементах, поддерживаемых национальными водородными стратегиями, которые включают субсидии, налоговые льготы и регулирующую поддержку для инфраструктуры водородной заправки. Обе страны установили цели по количеству тысяч автомобилей на топливных элементах на дорогах к 2030 году, при этом Toyota Motor Corporation и Hyundai Motor Company играют ключевые роли в коммерциализации технологий топливных элементов на основе ПГМ. Эти автопроизводители также сотрудничают с поставщиками, такими как Johnson Matthey и Umicore, которые являются мировыми лидерами в производстве катализаторов ПГМ и активно участвуют в формировании отраслевых стандартов через участие в международных организациях, таких как Международная организация по стандартизации (ISO).

Стандарты отрасли для катализаторов ПГМ гармонизируются на глобальном уровне, чтобы обеспечить безопасность, производительность и совместимость. Стандарт ISO 14687, который устанавливает качество водорода для автомобилей на топливных элементах, и серий IEC 62282, которые охватывают технологии топливных элементов, обновляются, чтобы отразить достижения в проектировании катализаторов и долговечности. Организации, такие как Комитет по стандартам топливных элементов и Международная организация по стандартизации, занимают центральное место в этих усилиях, тесно сотрудничая с производителями и регулирующими органами для согласования технических требований.

Смотря вперед, регулирующее давление на снижение загрузки ПГМ в катализаторах — вызванное проблемами стоимости и цепочки поставок — вероятно, усилится. Это побуждает крупные компании, такие как Anglo American Platinum и Sibanye-Stillwater, активно инвестировать в исследования и разработки для поддержки разработки катализаторов следующего поколения с низким содержанием ПГМ или без ПГМ. Взаимодействие между политикой, регулированием и отраслевыми стандартами останется критическим фактором, формирующим рынок катализаторов ПГМ для водородных топливных элементов до 2025 года и далее.

Будущее: Катализаторы следующего поколения и рыночные разрушители

Будущее катализаторов платиновых металлов (ПГМ) в водородных топливных элементах готово к значительным трансформациям, поскольку отрасль стремится сбалансировать производительность, стоимость и устойчивость. На 2025 год ПГМ — в первую очередь платина, но также палладий и рутений — остаются эталоном для катализаторов протонно-обменных мембран (PEM) топливных элементов благодаря их непревзойденной активности и долговечности. Однако высокая и волатильная стоимость этих металлов, наряду с проблемами в цепочке поставок, стимулирует как постепенные улучшения, так и разрушительную инновацию в технологии катализаторов.

Крупные производители ПГМ, такие как Anglo American Platinum, Impala Platinum Holdings и Sibanye-Stillwater, продолжают инвестировать в расширение поставок и инфраструктуры переработки для поддержки ожидаемого роста спроса на топливные элементы. Эти компании также сотрудничают с производителями топливных элементов для оптимизации использования ПГМ и продвижения закрытого цикла переработки, что, по ожиданиям, станет все более важным по мере достижения конца жизненного цикла топливных автомобилей и стационарных систем.

На технологическом фронте ведущие разработчики систем топливных элементов, такие как Ballard Power Systems и Plug Power, активно работают над снижением загрузки ПГМ на киловатт выходной мощности. Недавние достижения в проектировании катализаторных слоев, включая использование легированных наночастиц и новых материалов-носителей, уже позволили снизить содержание платины на 50% по сравнению с системами десятилетней давности. Ожидается, что в ближайшие годы будут достигнуты дальнейшие успехи, с целями, установленными отраслевыми организациями, такими как Ассоциация топливных элементов и водородной энергии, снизить загрузки платины ниже 0,1 г/кВт для автомобильных применений.

Одновременно исследование катализаторов без ПГМ или с ультра-низким содержанием ПГМ ускоряется, при этом несколько демонстрационных проектов уже стартовали. Компании, такие как Umicore, разрабатывают современные формулы катализаторов, которые интегрируют недорогие металлы или используют структуры с сердечником и оболочкой для максимизации каталитической активности при минимизации использования ПГМ. Эти инновации ожидается, что достигнут коммерческой жизнеспособности в отдельных приложениях в течение следующих пяти лет, потенциально дестабилизировав текущую динамику спроса и предложения для ПГМ.

Смотря вперед, прогноз рынка для катализаторов ПГМ в водородных топливных элементах остается надежным до конца 2020-х годов, поддерживаемый поддержкой политики в области декарбонизации и масштабами водородной инфраструктуры. Однако появление катализаторов следующего поколения — будь то через прорывы в материалах или инновации в процессах — может коренным образом изменить конкурентную ситуацию, уменьшая зависимость от дефицитных ПГМ и позволяя более широкое внедрение технологий топливных элементов в секторах транспорта, промышленности и энергии.

Стратегические рекомендации для заинтересованных сторон в цепочке создания стоимости катализаторов ПГМ

Цепочка создания стоимости катализаторов платиновых металлов (ПГМ) претерпевает быстрое преобразование, поскольку технологии водородных топливных элементов масштабируются на глобальном уровне. Заинтересованные стороны — в том числе горные компании, переработчики, производители катализаторов, производители топливных элементов и конечные пользователи — должны адаптироваться к меняющимся рыночным динамикам, рискам цепочки поставок и технологическим достижениям. Следующие стратегические рекомендации адаптированы для 2025 года и краткосрочных прогнозов, акцентируя внимание на устойчивости, инновациях и сотрудничестве.

Диверсифицируйте источники поставок и укрепляйте прослеживаемость: Поскольку большинство мировых запасов платины и палладия сосредоточено в Южной Африке и России, заинтересованные стороны должны приоритизировать диверсификацию источников поставок и инвестировать в надежные системы прослеживаемости. Компании, такие как Anglo American Platinum и Impala Platinum Holdings, расширяют усилия по ответственному снабжению и цифровому отслеживанию, чтобы гарантировать целостность цепочки поставок и выполнить растущие требования ESG.
Инвестируйте в инициативы по переработке и замкнутой экономике: Переработка отработанных катализаторов становится все более важной для дополнения первичных поставок ПГМ и снижения воздействия на окружающую среду. Ведущие переработчики, такие как Johnson Matthey и Heraeus, увеличивают свои способности по закрытой переработке, что может помочь стабилизировать поставки и смягчить волатильность цен. Заинтересованные стороны должны формировать партнерства, чтобы обеспечить доступ к переработанному материалу и разработать эффективные сети сбора.
Ускорьте НИОКР для повышения эффективности катализаторов и замещения: Снижение загрузки ПГМ в катализаторах без ущерба для производительности — ключевая цель для отрасли. Компании, такие как Umicore, инвестируют в современные формулы катализаторов и исследуют частичное замещение менее критичными металлами. Заинтересованные стороны должны поддерживать совместные НИОКР, включая государственно-частные партнерства, для ускорения прорывов, которые снизят затраты и уменьшат зависимость от дефицитных ПГМ.
Обеспечьте долгосрочные оффтейк-контракты: Поскольку спрос на водородные топливные элементы растет, особенно в мобильности и тяжелой промышленности, обеспечение долгосрочных контрактов на поставку с горнодобывающими и перерабатывающими компаниями станет критически важным. Производители топливных элементов, такие как Ballard Power Systems, все активнее заключают стратегические соглашения для обеспечения надежного доступа к высокопробным ПГМ.
Участвуйте в политической адвокации и стандартизации: Активное участие в отраслевых структурах и регулирующих органах крайне важно для формирования поддерживающих политик, гармонизации стандартов и получения финансирования для водородной инфраструктуры. Организации, такие как Мировой совет по инвестициям в платину и Ассоциация топливных элементов и водородной энергии, играют ключевые роли в адвокации и развитии рынка.

Реализуя эти стратегии, заинтересованные стороны могут повысить устойчивость, захватить возникающие возможности и внести вклад в устойчивый рост цепочки создания стоимости катализаторов ПГМ по мере ускорения принятия водородных топливных элементов в 2025 году и далее.

Источники и ссылки

This is why hydrogen cars are not the future❗️ #shorts

Смотрите это видео на YouTube.

Катализаторы из платиновой группы для водородных топливных элементов: рост рынка в 2025 году и будущее 전망

ByQuinn Parker