Odklepanje moči katalizatorjev iz platinskih skupin kovin v vodikovih gorivnih celicah: Dinamika trga 2025, tehnološki napredki in strateške napovedi. Odkrijte, kako PGK oblikujejo naslednjo dobo inovacij na področju čiste energije.

Izvršni povzetek: Najpomembnejši dogodki na trgu 2025 in ključni poudarki
Globalna velikost trga, stopnja rasti in napovedi do 2030
Kovinski elementi platinskih skupin: Dobavna veriga, cenovni in trajnostni izzivi
Tehnološke inovacije v PGM katalizatorjih za vodikove gorivne celice
Konkurenca: Vodilni proizvajalci in strateška partnerstva
Segmenti uporabe: Avtomobilski, stacionarni in novi načini uporabe
Regionalna analiza: Severna Amerika, Evropa, Azijsko-pacifiška regija in ostali deli sveta
Politika, regulative in industrijski standardi, ki vplivajo na PGK
Prihodnje napovedi: Katalizatorji naslednje generacije in motnje na trgu
Strateške priporočila za deležnike v verigi vrednosti PGM katalizatorjev
Viri in reference

Izvršni povzetek: Najpomembnejši dogodki na trgu 2025 in ključni poudarki

Trg katalizatorjev iz platinskih skupin kovin (PGK) v vodikovih gorivnih celicah je pripravljen na pomembno rast v letu 2025, kar poganja hitro sprejemanje električnih vozil na gorivne celice (FCEV), širitev stacionarnih aplikacij za energijo in močno podporo politik za vodik kot čisti energijski vektor. PGK – predvsem platina, pa tudi paladij in rodij – ostajajo referenčni katalizatorji za vodikove gorivne celice s protonsko izmenjevalno membrano (PEM) zaradi svoje neprimerljive aktivnosti in vzdržljivosti pri olajšanju oksidacije vodika in redukcije kisika.

V letu 2025 naj bi globalna povpraševanje po PGK v aplikacijah gorivnih celic doseglo nove višine, pri čemer sta Anglo American Platinum in Sibanye-Stillwater – dva največja proizvajalca PGK na svetu – poročala o povečani dodelitvi platine in povezanih kovin za sektor vodika. Johnson Matthey, vodilni proizvajalec katalizatorjev, še naprej povečuje svojo proizvodno kapaciteto za katalizatorje gorivnih celic, kar utemeljuje z močnim povpraševanjem avtomobilske industrije in integratorjev sistemov. Nedavne naložbe podjetja v nove proizvodne linije poudarjajo zaupanje sektorja v trajno rast povpraševanja.

Uvedba avtomobilov FCEV ostaja glavni spodbujevalec, saj velika avtomobilska podjetja, kot sta Toyota Motor Corporation in Hyundai Motor Company, povečujeta proizvodnjo vozil in avtobusov na gorivne celice. Ta podjetja so potrdila svojo zavezanost mobilnosti na vodik, s predstavitvami modelov v letu 2025 in širjenjem partnerstev za infrastrukturo. Hkrati stacionarni sistemi gorivnih celic za rezervno in distribuirano energijo – katerih pobudniki so podjetja, kot sta Ballard Power Systems in Bloom Energy – pridobivajo priljubljenost v Aziji, Evropi in Severni Ameriki ter še dodatno podpirajo povpraševanje po PGM katalizatorjih.

Kljub ongoing R&D raziskavam o alternativah brez PGM in nizkimi PGM katalizatorji je industrijski konsenz za leto 2025, da bodo katalizatorji na osnovi platine ostali ključni za komercialne PEM gorivne celice, saj so njihova dokazana učinkovitost in zanesljivost. Vendar proizvajalci aktivno iščejo strategije za zmanjšanje obremenitve katalizatorjev in pobude za recikliranje za ublažitev stroškov in tveganj oskrbe. Zanimivo je, da Umicore in BASF napredujeta tako pri izboljšavah učinkovitosti katalizatorjev kot pri programih recikliranja zaprtih krogov za pridobivanje PGK iz obremenjenih komponent gorivnih celic.

Glede na to, da je pogled na PGM katalizatorje v vodikovih gorivnih celicah v letu 2025 in naprej spodbuden, temelji na vladnih spodbudah, zaostrenju predpisov o izpustih in globalnem pritisku za dekarbonizacijo. Vodilni igralci v sektorju so dobro postavljeni, da izkoristijo te trende, saj nenehno vlagajo v odpornost dobavnih verig, tehnološke inovacije in strateška partnerstva v vrednostni verigi vodika.

Globalna velikost trga, stopnja rasti in napovedi do 2030

Globalni trg katalizatorjev iz platinskih skupin kovin (PGK) v vodikovih gorivnih celicah je pripravljen na močno rast do leta 2030, kar poganja hitro sprejemanje električnih vozil na gorivne celice (FCEV), širitev stacionarnih aplikacij za energijo in vladne politike dekarbonizacije. PGK – predvsem platina, pa tudi paladij in rodij – so bistveni za katalitične reakcije v protonsko izmenjevalnih membranskih (PEM) in drugih vrstah gorivnih celic, kar pomeni, da sta njihova oskrba in cena ključni za ekonomiko sektorja.

Do leta 2025 je povpraševanje po PGM katalizatorjih tesno povezano s povečanjem proizvodnje FCEV, zlasti v Aziji, Evropi in Severni Ameriki. Glavni avtomobilski proizvajalci, kot sta Toyota Motor Corporation in Hyundai Motor Company, še naprej vlagajo v platforme FCEV, pri čemer sta Toyotina Mirai in Hyundai NEXO med najbolj prepoznavnimi komercialnimi modeli. Ta vozila zanašajo na plačnike na osnovi platine za svoje gorivne celice, obema podjetjema pa sta napovedali načrte za povečanje proizvodnih količin do poznih 2020-ih.

Na strani oskrbe vodilni proizvajalci PGM, kot so Anglo American, Impala Platinum Holdings (Implats) in Sibanye-Stillwater, aktivno širijo svoje rudarske in rafinerijske zmogljivosti, da bi zadovoljili pričakovano povpraševanje. Ta podjetja, ki imajo sedež v Južni Afriki in ZDA, skupaj predstavljajo pomemben delež globalne proizvodnje platine in paladija ter so poudarila vodikove tehnologije kot strateško rastno področje v svojih korporativnih pogledih.

Tržna perspektiva do leta 2030 je oblikovana s številnimi dejavniki:

Podpora politike: Nacionalne strategije vodika v EU, na Japonskem, v Južni Koreji in na Kitajskem spodbujajo uvajanje gorivnih celic, z nameni za sprejemanje FCEV in gradnjo infrastrukture za vodik.
Iniciative za zmanjšanje stroškov: Proizvajalci katalizatorjev, kot sta Johnson Matthey in Umicore, vlagajo v tehnologije za zmanjšanje obremenitev PGM na gorivno celico, izboljšanje recikliranja in razvoj zlitinskih katalizatorjev za zmanjšanje tveganj oskrbe in nihanja stroškov.
Rast trga: Industrijske projekcije večjih dobaviteljev PGM in proizvajalcev gorivnih celic predvidevajo letne stopnje rasti v visokih enomestnih do nizkih dvomestnih številkah za povpraševanje po PGM katalizatorjih do leta 2030, pri čemer Azijsko-pacifiška regija vodi po obsegu.

Glede naprej se globalni trg PGM katalizatorjev za vodikove gorivne celice pričakuje, da se bo znatno razširil, pri čemer sta odpornost dobavnih verig, recikliranje in tehnološke inovacije ključni omogočitvi. Sektorja bo razvoj povezan s hitrostjo sprejemanja FCEV in razvojem infrastrukture za vodik po vsem svetu.

Kovinski elementi platinskih skupin: Dobavna veriga, cenovni in trajnostni izzivi

Kovinski elementi platinskih skupin (PGK) – zlasti platina, paladij in rodij – so bistveni katalizatorji v tehnologijah vodikovih gorivnih celic, ki podpirajo delovanje in komercialno izvedljivost vodikovih gorivnih celic s protonsko izmenjevalno membrano (PEM). Do leta 2025 globalni pritisk za dekarbonizacijo in hitra širitev sektorjev mobilnosti na vodik in stacionarnih elektrarn povečujejo povpraševanje po teh kritičnih materialih. Dobavna veriga za PGK ostaja visoko koncentrirana, pri čemer Anglo American Platinum, Impala Platinum Holdings in Sibanye-Stillwater – vse s sedežem v Južni Afriki – predstavljajo večino globalne primarne proizvodnje PGK. Rusija, prek Nornickel, je tudi pomemben dobavitelj, zlasti paladija.

Cenovna nestanovitnost PGK je bila stalni izziv. Leta 2024 in v letu 2025 so cene platine pokazale relativno stabilnost v primerjavi s ostrimi nihanji, ki jih je doživel paladij in rodij, deloma zaradi spreminjajočih se avtomobilskih zahtev in geopolitične negotovosti. Vendar pa se pričakuje, da bo naraščajoča apetita sektorja za vodik po platini vplivala na cene v prihodnjih letih, zlasti ko se bodo uvajali vozila na gorivne celice (FCV) v Aziji, Evropi in Severni Ameriki. Veliki avtomobilski in proizvajalci sistemov gorivnih celic, kot sta Toyota Motor Corporation in Ballard Power Systems, aktivno delajo na zmanjšanju obremenitev PGM na posamezno gorivno celico, vendar ostaja celotno povpraševanje naraščajoče, ko se proizvodnja povečuje.

Trajnost in odpornost dobavnih verig sta sedaj osrednji skrbi za vodikovo ekonomijo. Vodilni proizvajalci PGM vlagajo v odgovorno rudarjenje, pri čemer Anglo American Platinum in Sibanye-Stillwater napredujeta pri iniciativah za varstvo voda, energetsko učinkovitost in angažiranost skupnosti. Recikliranje pridobiva tudi pomen: podjetja, kot je Umicore, širijo svoje zmožnosti za obnavljanje PGK iz končanih avtomobilskih katalizatorjev in industrijskega odpadka, kar zagotavlja sekundarno oskrbo, ki lahko pomaga blažiti tržne šoke in zmanjšati okoljski vpliv.

Glede na prihodnje leta je pogled za PGM katalizatorje v vodikovih gorivnih celicah oblikovan tako s tehnološkimi kot s tržnimi dinamikami. Potekajoče raziskave in razvoj se osredotočajo na nadaljnje zmanjšanje vsebnosti PGM, razvoj zlitinskih katalizatorjev in raziskave alternativ brez PGM, vendar se ne pričakuje, da bo komercialna uporaba takšnih inovacij mogoča pred poznimi 2020-imi. V vmesnem času bo zanašanje sektorja na PGM ostalo, kar bo za industrijske deležnike in politike pomenilo prednostno nalogo zagotoviti preglednost dobavne verige, etično pridobivanje in recikliranje.

Tehnološke inovacije v PGM katalizatorjih za vodikove gorivne celice

Kovinski elementi platinskih skupin (PGK) – zlasti platina (Pt), paladij (Pd) in rodij (Rh) – ostajajo temeljna osnova katalizatorske tehnologije v vodikovih gorivnih celicah, zlasti v gorivnih celicah s protonsko izmenjevalno membrano (PEMFC). Do leta 2025 industrija priča porastu tehnoloških inovacij, ki so usmerjene v zmanjšanje vsebnosti PGM, povečanje vzdržljivosti katalizatorjev in izboljšanje splošne učinkovitosti gorivnih celic. Ti napredki so ključni za širitev sprejemanja vodikovih gorivnih celic v prometu, stacionarni energiji in prenosnih aplikacijah.

Osredotočanje se na zmanjšanje obremenitve platine brez kompromitacije učinkovitosti. Vodilni proizvajalci, kot sta Johnson Matthey in Umicore, so na čelu razvoja katalizatorjev naslednje generacije, ki uporabljajo napredne tehnike nanostrukturiranja in zlitin. Na primer, Johnson Matthey je predstavil katalizatorje z oblikovanimi nanostruktura, ki maksimalno povečujejo elektrokemično aktivno površino, s čimer se zmanjša zahteva po platini na kilovat izhodne moči gorivne celice. Tudi Umicore napreduje z zlitinskimi katalizatorji, ki vključujejo cenejše kovine poleg platine, da ohranijo aktivnost ob znižanju stroškov.

Vzdržljivost je še eno področje hitrega napredka. Hude delovne pogoje znotraj gorivnih celic – kot so visoke temperature, vlažnost in nihanja obremenitev – lahko uničijo tradicionalne PGM katalizatorje. Za rešitev tega podjetja razvijajo jedrno-shel in visoko-entropy zlitinske katalizatorje, ki ponujajo izboljšano odpornost proti raztapljanju in aglomeraciji. Toyota Motor Corporation, globalni vodja pri uvajanju vozil na gorivne celice, se je javno zavezala k zmanjšanju uporabe platine v svojih gorivnih celicah za več kot 50% v primerjavi s prejšnjimi generacijami, s pomočjo takšnih inovacij.

Recikliranje in krožnost prav tako pridobivata pomen. Ker so PGK redki in dragi, večja podjetja vzpostavljajo sisteme recikliranja zaprtih krogov. Johnson Matthey in Umicore oboje delujeta v velikih objektih za recikliranje PGM, kar zagotavlja, da se porabljeni katalizatorji učinkovito pridobivajo in predelujejo v nove izdelke, s čimer podpirajo varnost dobave in trajnost.

Glede naprej v prihodnja leta ostaja pogled na tehnologijo PGM katalizatorjev robusten. Očitno je, da se do nadaljevanja dalších zmanjšanj obremenitev PGM napoveduje, pri čemer so cilji manjši od 0,1 g Pt/kW za avtomobilske PEMFC vedno bolj dosegljivi. Sodelovalna prizadevanja med avtomobilskimi proizvajalci, proizvajalci katalizatorjev in raziskovalnimi institucijami pospešujejo komercializacijo teh naprednih materialov. Ob širjenju infrastrukture za vodik in rasti sprejemanja gorivnih celic bo povpraševanje po inovativnih, stroškovno učinkovitih in vzdržljivih PGM katalizatorjih ostalo osrednji pogoj razvoja sektorja.

Konkurenca: Vodilni proizvajalci in strateška partnerstva

Konkurenca za katalizatorje iz platinskih skupin (PGK) v vodikovih gorivnih celicah se hitro razvija, saj se globalni pritisk za dekarbonizacijo intenzivira. V letu 2025 in prihodnjih letih se uveljavili kemični in materiali podjetja, proizvajalci avtomobilov in podjetja z novimi tehnologijami potegujejo, da si zagotovijo vodilno mesto v tem pomembnem sektorju. Trg se odlikuje po vertikalni integraciji in strateških partnerstvih, saj se pobudniki trudijo zagotoviti dobavne verige PGM, zmanjšati stroške katalizatorjev in pospešiti komercializacijo gorivnih celic.

Med vodilnimi proizvajalci izstopa Johnson Matthey kot globalni vodja v tehnologiji PGM katalizatorjev. Podjetje ima dolgo zgodovino v razvoju katalizatorjev za gorivne celice ter dobavlja napredne PGM-katalizatorje tako za membrane PEM kot tudi za trdne oksidne gorivne celice. Johnson Matthey nenehno vlaga v formulacije katalizatorjev naslednje generacije, ki zmanjšujejo obremenitev platine, ob hkratnem ohranjanju ali izboljšanju učinkovitosti, kar je ključno za znižanje stroškov gorivnih celic.

Drug pomemben igralec je Umicore, ki deluje v enem največjih podjetij za proizvodnjo PGM katalizatorjev na svetu. Portfelj Umicore vključuje katalizatorje za avtomobilske, stacionarne in prenosne aplikacije gorivnih celic. Podjetje je tudi znano po svojih zmogljivostih recikliranja PGM zaprtih krogov, ki postajajo vse bolj pomembne, saj so trajnost in varnost oskrbe postali osrednje skrbi vodikove ekonomije.

Japonska konglomerat Tanaka Precious Metals je pomemben dobavitelj PGM katalizatorjev, zlasti v Aziji. Tanaka je znana po svojih visokopurih izdelkih za katalizatorje in je vzpostavila partnerstva z vodilnimi avtomobilskimi in industrijskimi razvijalci gorivnih celic. Podjetje povečuje svojo proizvodno zmogljivost, da bi zadovoljilo rastoče povpraševanje, zlasti v okviru nacionalne strategije vodika na Japonskem.

Strateška partnerstva oblikujejo prihodnost tega sektorja. Na primer, Johnson Matthey je sklenil sodelovanja z avtomobilskimi proizvajalci in dobavitelji infrastrukture za vodik, da bi skupaj razvili gorivne celice in integrirane sisteme. Umicore je prav tako napovedal skupne projekte z azijskimi in evropskimi avtomobili za lokalizacijo proizvodnje katalizatorjev ter podporo lokalnim uvajanjem vozil na gorivne celice.

Glede naprej se pričakuje, da se bo konkurenca še okrepila, saj novi vstopniki, kot so startupi naprednih materialov in podjetja podprtih s strani držav, skušajo motiti trg z novimi tehnologijami katalizatorjev, vključno z alternativami brez PGM. Vendar pa se v bližnji prihodnosti pričakuje, da bodo ustanovitelji proizvajalcev PGK s robustnimi dobavnimi verigami in zmogljivostmi recikliranja verjetno ohranili konkurenčno prednost, še posebej, ko se bomo globalna uvajanja gorivnih celic na vodik pospešila do leta 2025 in naprej.

Segmenti uporabe: Avtomobilski, stacionarni in novi načini uporabe

Katalizatorji iz platinskih skupin (PGK), zlasti tisti na osnovi platine, so osrednji element delovanja in komercializacije vodikovih gorivnih celic v več aplikativnih segmentih. Do leta 2025 ostaja avtomobilski sektor največji porabnik PGM katalizatorjev za gorivne celice, saj velika avtomobilska podjetja in dobavitelji napredujejo tako po tehnologiji kot po uvajanju. Toyota Motor Corporation še naprej vodi s svojim vozilom na gorivne celice Mirai, ki za dosego visoke učinkovitosti in vzdržljivosti uporablja napredne katalizatorje na osnovi platine. Prav tako Hyundai Motor Company in Honda Motor Co., Ltd. širijo svojo ponudbo vozil na gorivne celice, pri čemer se zanašajo na katalizatorje na osnovi platine za dosego zmogljivosti in zanesljivosti.

V avtomobilskem segmentu je osredotočanje za leto 2025 in prihodnja leta na zmanjšanje obremenitve platine brez kompromitacije aktivnosti ali dolgotrajnosti katalizatorjev. Podjetja, kot sta Umicore in Johnson Matthey, so na čelu razvoja PGM katalizatorjev naslednje generacije z izboljšano izrabo in manjšo vsebnostjo dragocenih kovin. Ti napredki so ključni za zmanjšanje stroškov, kar je ključna ovira za množično sprejemanje električnih vozil na gorivne celice (FCEV). Ballard Power Systems, vodilni dobavitelj gorivnih celic, tudi dela na optimizaciji plasti katalizatorjev za avtomobilske in težke aplikacije, vključno z avtobusi in tovornjaki.

Stacionarna energija je še en pomemben aplikativni segment, kjer PGK katalizatorji omogočajo zanesljive, nizkoemisijske rešitve za rezervno in distribuirano energijo. Podjetja, kot sta Bloom Energy in Cummins Inc., uvajajo sisteme gorivnih celic za komercialne, industrijske in podporne aplikacije. Ti sistemi pogosto potrebujejo robustne katalizatorje, sposobne dolgega delovanja pod spremenljivimi obremenitvami. Stacionarni sektor naj bi do leta 2025 doživel stabilno rast, saj bo povpraševanje po odpornem, čistem energijskem infrastrukturnem sistemu naraščalo, podprto z ustreznim zakonskim okvirjem v regijah, kot so Evropa, Severna Amerika in Vzhodna Azija.

Novi načini uporabe za vodikove gorivne celice z PGK katalizatorji pridobivajo zagon v sektorjih, kot so železniški, pomorski in letalski. Siemens AG in Alstom pionirja vodikove vlak, medtem ko Airbus raziskuje propulzijo na gorivne celice za prihodnja letala. Te aplikacije zahtevajo nadaljnje inovacije v dizajnu katalizatorjev, da bi zadostile edinstvenim operativnim zahtevam, kot so visoka gostota moči in odpornost na nečistoče.

Glede na prihodnost je vidik za PGM katalizatorje v vodikovih gorivnih celicah oblikovan z ongoing R&D za zmanjšanje odvisnosti od dragocenih kovin, izboljšanje vzdržljivosti in širitev na nove trge. Strateška partnerstva med avtomobilskimi proizvajalci, proizvajalci katalizatorjev in razvijalci gorivnih celic naj bi pospešila komercializacijo in znižala stroške, kar bi podpiralo širšo sprejemanje v avtomobilskem, stacionarnem in novih sektorjih.

Regionalna analiza: Severna Amerika, Evropa, Azijsko-pacifiška regija in ostali deli sveta

Regionalna podoba katalizatorjev iz platinskih skupin (PGK) v vodikovih gorivnih celicah se hitro razvija, pri čemer sta Severna Amerika, Evropa in Azijsko-pacifiška regija vodilni tako po tehnoloških napredkih kot po sprejemu trga. Vsaka regija kaže edinstvene spodbude, izzive in strateške prioritete, ko se globalna vodikova ekonomija pospešuje v letu 2025 in naprej.

Severna Amerika doživlja močne naložbe v infrastrukturo za vodik in uvajanje vozil na gorivne celice, zlasti v ZDA in Kanadi. Velika avtomobilska podjetja in tehnološka podjetja povečujejo proizvodnjo vozil na gorivne celice (FCEV) in stacionarnih energijskih sistemov, kar povečuje povpraševanje po PGM katalizatorjih. Podjetja, kot sta Johnson Matthey in Umicore, dobavljajo napredne tehnologije PGM katalizatorjev severnoameriškim proizvajalcem in integratorjem sistemov. Program za vodik ameriškega ministrstva za energijo še naprej financira raziskave za zmanjšanje obremenitev PGM in recikliranje, s ciljem obravnavanja stroškov in skrbi s strani dobavne verige. Kanada se, s svojo uveljavljeno rudarjenjem, prav tako pozicionira kot ključni dobavitelj PGK za rastoči sektor vodika na celini.

Evropa vodi na področju politike vodikovega sprejemanja, pri čemer strategija vodika Evropske unije in nacionalne ceste prednostno obravnavajo zelen vodik in uvajanje gorivnih celic. Avtomobilski in industrijski sektorji regije hitro integrirajo tehnologije gorivnih celic, podprte s strani vodilnih proizvajalcev katalizatorjev, kot sta Johnson Matthey (Velika Britanija) in BASF (Nemčija). Evropske iniciative se osredotočajo tako na povečanje proizvodnje PGM katalizatorjev kot na razvoj infrastrukture za recikliranje, da se zagotovi dolgoročna varnost oskrbe. Poudarek EU na trajnosti prav tako spodbuja raziskave o alternativah PGM in izboljšavah učinkovitosti katalizatorjev.

Azijsko-pacifiška regija je največji in najhitreje rastoči trg za PGM katalizatorje v vodikovih gorivnih celicah, ki ga vodita Japonska, Južna Koreja in Kitajska. Vodikova mapa vlade Japonske in komercialna uvedba FCEV s strani podjetij, kot sta Toyota Motor Corporation in Honda Motor Co., Ltd., sta glavni gonilni sili povpraševanja. Južna Koreja Hyundai Motor Company širi svojo ponudbo vozil na gorivne celice in stacionarnih sistemov, medtem ko Kitajska intenzivno vlaga v infrastrukturo za vodik in domače proizvajanje PGM katalizatorjev. Lokalne dobavitelje se pojavljajo, vendar globalni voditelji, kot sta Umicore in Johnson Matthey, ohranjajo pomemben delež trga s partnerstvi in licenciranjem tehnologij.

Ostali deli sveta, med drugim Avstralija, Južna Afrika in Bližnji vzhod, postajajo vse bolj pomembni kot dobavitelji in potrošniki. Južna Afrika, ki ima največje rezerve platine na svetu, vlaga v obogatitev in lokalno proizvodnjo katalizatorjev, podprto s podjetji, kot je Impala Platinum Holdings Limited. Avstralija izkorišča svoje obnovljive vire energije za razvoj projektov zelenega vodika, ki bodo zahtevali znatne uvoze PGM katalizatorjev ali lokalno proizvodnjo.

Pogled naprej do leta 2025 in v prihodnjih letih bodo oblikovale regionalne dinamike, ki jih bodo oblikovale podpora politik, lokalizacija dobavnih verig in nenehne inovacije pri učinkovitosti PGM katalizatorjev in recikliranju. Strateška partnerstva med rudarstvom, kemijo in avtomobilskim sektorjem se pričakujejo, da se bodo zaostrila ter zagotovila varno in trajnostno oskrbo PGM za rastuči trg vodikovih gorivnih celic.

Politika, regulative in industrijski standardi, ki vplivajo na PGK

Politična podlaga in regulativni okviri, ki obravnavajo katalizatorje iz platinskih skupin (PGK) za vodikove gorivne celice, se hitro razvijajo, saj vlade in industrijski deležniki povečujejo trud za dekarbonizacijo transporta in industrijskih sektorjev. V letu 2025 paket Fit for 55 Evropske unije in posodobljena Direktiva o obnovljivih virih energije (RED III) povečujeta povpraševanje po zelenem vodiku in, posledično, po tehnologijah gorivnih celic na osnovi PGM. Te politike postavljajo ambiciozne cilje za proizvodnjo obnovljivega vodika in odredijo integracijo vodika v sektorje težko obvladljive, kar neposredno vpliva na sprejemanje PGM katalizatorjev v sistemih gorivnih celic.

V Združenih državah Amerike so Zakon o zmanjšanju inflacije (IRA) in Bipartitni infrastrukturni zakon namenili znatna sredstva za infrastrukturo za vodik, vključno z 8 milijardami dolarjev za regionalne čiste vodikove središča. Te pobude pospešujejo uvajanje vozil z gorivnimi celicami in stacionarnih energetskih sistemov, ki do velike mere močno zanašajo na platino in, v manjšem obsegu, paladij in rodij. Program za vodik ameriškega ministrstva za energijo prav tako dela na vzpostavljanju tehničnih standardov in kodeksov za proizvodnjo, shranjevanje in uporabo vodika, kar bo vplivalo na specifikacijo in certificiranje PGM katalizatorjev v komercialnih aplikacijah.

Japonska in Južna Koreja še naprej vodita na področju uvedbe vozil na gorivne celice, podprta z nacionalnimi strategijami vodika, ki vključujejo subvencije, davčne olajšave in regulativno podporo za infrastrukturo za polnjenje vodika. Obe državi sta postavili cilje za desettisoče vozil na gorivne celice na cestah do leta 2030, pri čemer Toyota Motor Corporation in Hyundai Motor Company igrata ključne vloge pri komercializaciji tehnologij gorivnih celic na osnovi PGM. Ta proizvajalca sodelujeta tudi z dobavitelji, kot sta Johnson Matthey in Umicore, ki sta oboji globalni voditelji na področju proizvodnje PGM katalizatorjev in aktivno sodelujeta pri oblikovanju industrijskih standardov v mednarodnih organizacijah, kot je Mednarodna organizacija za standardizacijo (ISO).

Industrijski standardi za PGM katalizatorje se globalno usklajujejo, da se zagotovi varnost, učinkovitost in interoperabilnost. Standard ISO 14687, ki določa kakovost vodika za vozila na gorivne celice, in serija IEC 62282, ki pokrivata tehnologije gorivnih celic, se posodabljajo, da odražajo napredke v zasnovi in vzdržljivosti katalizatorjev. Organizacije, kot so Odbor za standardizacijo gorivnih celic in Mednarodna organizacija za standardizacijo, so osrednje pri teh prizadevanjih, saj tesno sodelujejo s proizvajalci in regulativnimi organi za usklajevanje tehničnih zahtev.

Pogled naprej, regulativni pritisk za zmanjšanje obremenitev PGM v katalizatorjih – povzročeni z zaskrbljenostjo glede stroškov in dobavnih verig – se bo verjetno okrepil. To spodbuja povečana vlaganja v raziskave in razvoj podjetij, kot sta Anglo American Platinum in Sibanye-Stillwater, ki sta velika proizvajalca PGM, da podpreta razvoj naslednje generacije zlitin z nizkim PGM ali brez PGM. Medsebojno delovanje med politiko, regulativo in industrijskimi standardi bo še naprej ključno oblikovalo trg PGM katalizatorjev za vodikove gorivne celice do leta 2025 in naprej.

Prihodnje napovedi: Katalizatorji naslednje generacije in motnje na trgu

Prihodnost katalizatorjev iz platinskih skupin (PGK) v vodikovih gorivnih celicah je pripravljena na pomembno preobrazbo, saj industrija išče ravnotežje med učinkovitostjo, stroški in trajnostjo. Do leta 2025 ostajajo PGK – predvsem platina, pa tudi paladij in rutenij – referenca za katalizatorje v gorivnih celicah PEM zaradi svoje neprekosljive aktivnosti in vzdržljivosti. Vendar pa visoki in nestanovitni stroški teh kovin, skupaj s skrbmi glede dobavnih verig, spodbujajo tako postopne izboljšave kot tudi inovacije, ki motijo tehnologijo katalizatorjev.

Veliki proizvajalci PGM, kot so Anglo American Platinum, Impala Platinum Holdings in Sibanye-Stillwater, še naprej vlagajo v širitev oskrbe in reciklaže, da bi podprli pričakovano rast povpraševanja po gorivnih celicah. Ta podjetja prav tako sodelujejo s proizvajalci gorivnih celic, da optimizirajo uporabo PGM in spodbudijo reciklažo zaprtih krogov, ki postaja vse pomembnejša, ko vozila in stacionarni sistemi gorivnih celic dosežejo konec svoje življenjske dobe.

Na področju tehnologije vodilni razvijalci sistemov gorivnih celic, kot sta Ballard Power Systems in Plug Power, aktivno delajo na zmanjšanju PGM obremenitev na kilovat izhodne moči. Nedavni napredki v zasnovi plasti katalizatorjev, vključno z uporabo zlitinskih nanodelcev in novih podpornih materialov, so že omogočili zmanjšanje vsebnosti platine za do 50% v primerjavi s sistemi izpred desetletja. Ocenjuje se, da bo v prihodnjih letih prišlo do nadaljnjih napredkov, pri čemer so cilji določni s strani industrijskih organizacij, kot je Društvo za gorivne celice in vodikovo energijo, za obremenitve platine pod 0,1 g/kW za avtomobilske aplikacije.

Hkrati se raziskave o katalizatorjih brez PGM ali z izjemno nizko vsebnostjo PGM pospešujejo, pri čemer se izvajajo številni demonstracijski projekti. Podjetja, kot je Umicore, razvijajo napredne formulacije katalizatorjev, ki vključujejo kovine brez dragocenih in izkoriščajo jedrne strukture za maximizacijo katalitične aktivnosti ob minimizaciji PGM uporabe. Te inovacije se pričakujejo, da bodo dosegle komercialno izvedljivost v izbranih aplikacijah v prihodnjih petih letih, kar lahko moti trenutne dinamične bilance ponudbe in povpraševanja po PGM.

Glede na to, da se trg za PGM katalizatorje v vodikovih gorivnih celicah pričakuje, da bo ostal robusten do konca 2020-ih, se pričakuje, da ga bo podpirala politika, ki spodbuja dekarbonizacijo in širitev infrastrukture za vodik. Vendar pa se lahko z nastajanjem katalizatorjev naslednje generacije – bodisi skozi preboje v materialih bodisi procesne inovacije – temeljito preoblikuje konkurenčno okolje, kar zmanjša odvisnost od redkih PGM in omogočiti širše sprejemanje tehnologij gorivnih celic v prometu, industriji in energetskih sektorjih.

Strateške priporočila za deležnike v verigi vrednosti PGM katalizatorjev

Veriga vrednosti (PGM) katalizatorjev iz platinskih skupin se hitro spreminja, saj se tehnologije vodikovih gorivnih celic globalno širijo. Deležniki – vključujoči rudarje, rafinerje, proizvajalce katalizatorjev, proizvajalce gorivnih celic in končne uporabnike – morajo prilagoditi svoja prizadevanja in se prilagoditi razvijajočim se tržnim dinamikam, tveganjem v dobavni verigi ter tehnološkim napredkom. Spodaj so predstavljena strateška priporočila, namenjena letu 2025 in kratkoročnim obetom, osredotočena na odpornost, inovacije in sodelovanje.

Diversifikacija virov oskrbe in krepitev sledljivosti: Ker se večina globalne oskrbe s platino in paladijem koncentrira v Južni Afriki in Rusiji, bi morali deležniki dati prednost diverzifikaciji virov in vlaganju v robustne sisteme sledljivosti. Podjetja, kot sta Anglo American Platinum in Impala Platinum Holdings, širijo prizadevanja za odgovorno pridobivanje in digitalno sledenje, da bi zagotovila integriteto dobavne verige in izpolnjevala rastoče pričakovanja glede okoljske, socialne in upravljalske odgovornosti.
Vlaganje v reciklažo in pobude krožne ekonomije: Recikliranje porabljenih katalizatorjev postaja vse pomembnejše za dopolnitev primarne oskrbe s PGM in zmanjšanje okoljske obremenitve. Vodilni rafinerji, kot sta Johnson Matthey in Heraeus, povečujejo zmogljivosti recikliranja zaprtih krogov, kar lahko pripomore k stabilizaciji oskrbe in zmanjšanju nihanja cen. Deležniki bi morali oblikovati partnerstva, da bi zagotovili dostop do recikliranih materialov in razvili učinkovite mreže zbiranja.
Pospeševanje raziskav in razvoja za učinkovitost katalizatorjev in nadomestitev: Zmanjšanje obremenitev PGM v katalizatorjih brez žrtvovanja učinkovitosti je ključno cilj panoge. Podjetja, kot je Umicore, vlagajo v napredne formulacije katalizatorjev in raziskujejo delno nadomestitev z manj kritičnimi kovinami. Deležniki bi morali podpreti sodelovalne raziskave in razvoj, vključno s javno-zasebnimi partnerstvi, da bi pospešili preboje, ki bi zmanjšali stroške in zmanjšali odvisnost od redkih PGK.
Zavarovanje dolgoročnih pogodb o odkupu: Ker povpraševanje po vodikovih gorivnih celicah narašča, zlasti v mobilnosti in težki industriji, bo ključno varovati dolgoročne dobavne pogodbe z rudarji in rafinerji. Proizvajalci gorivnih celic, kot so Ballard Power Systems, vse pogosteje sklepajo strateške dogovore za zagotavljanje zanesljivega dostopa do visokopurnih PGM.
Sodelovanje v zagovarjanju politike in standardizaciji: Aktivno sodelovanje z industrijskimi telesi in regulatorji je nujno za oblikovanje podpornih politik, usklajevanje standardov in odklepanje financiranja za infrastrukturo za vodik. Organizacije, kot sta Svetovni svet za naložbe v platino in Društvo za gorivne celice in vodikovo energijo, igrajo ključne vloge pri zagovarjanju in razvoju trga.

Z izvajanjem teh strategij lahko deležniki povečajo odpornost, zajamejo nove priložnosti in prispevajo k trajnostni rasti verige vrednosti PGM katalizatorjev, saj se uvajanje vodikovih gorivnih celic pospeši do leta 2025 in naprej.

Viri in reference

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

Oglej si posnetek na YouTube.

Katalizatorji iz platinske skupine za vodikove gorivne celice: Povečanje trga 2025 in prihodnji obeti

ByQuinn Parker