解锁铂族金属催化剂在氢燃料电池中的力量：2025年市场动态、技术进步和战略预测。发现铂族金属如何塑造清洁能源创新的下一个时代。
- 执行摘要：2025年市场亮点和关键要点
- 全球市场规模、增长率及2030年预测
- 铂族金属：供应链、定价和可持续性挑战
- 氢燃料电池中铂族金属催化剂的技术创新
- 竞争格局：领先制造商和战略合作伙伴关系
- 应用领域：汽车、固定电源和新兴用途
- 区域分析：北美、欧洲、亚太和其他地区
- 影响铂族金属的政策、法规和行业标准
- 未来展望：下一代催化剂和市场颠覆者
- 针对铂族金属催化剂价值链利益相关者的战略建议
- 来源与参考
执行摘要：2025年市场亮点和关键要点
到2025年，氢燃料电池中铂族金属（PGM）催化剂的市场将迎来显著增长，主要受燃料电池电动汽车（FCEV）快速采用、固定电源应用拓展和对氢作为清洁能源载体的大力政策支持驱动。铂族金属—主要是铂，但也包括钯和铑—仍然是质子交换膜（PEM）燃料电池的基准催化剂，因为它们在促进氢氧化和氧还原反应方面的活性和耐久性无与伦比。
到2025年，全球对氢燃料电池应用的PGM需求预计将达到新高，英美铂业和西班牙-斯图尔特这两家全球最大的PGM生产商将增加对氢领域铂及相关金属的分配。作为领先催化剂制造商的约翰逊·马尔基（Johnson Matthey）继续扩大其燃料电池催化剂的生产能力，强调了来自汽车制造商（OEM）和系统集成商的强劲订单。该公司最近对新生产线的投资进一步强调了该行业对持续增长需求的信心。
汽车FCEV的部署仍然是主要驱动力，丰田汽车公司Toyota Motor Corporation和现代汽车公司Hyundai Motor Company等主要汽车制造商正在扩大燃料电池车辆和巴士的生产。这些公司重申了对氢交通的承诺，将于2025年推出新车型并扩大基础设施合作。同时，以巴拉德动力系统和布鲁姆能源为首的后备和分布式电源固定燃料电池系统正在亚洲、欧洲和北美获得关注，从而进一步支持PGM催化剂的需求。
尽管对PGM-free和低PGM催化剂替代品的研发持续进行，但2025年的行业共识是，铂基催化剂仍将是商业PEM燃料电池的必要组成部分，因为它们经过验证的性能和可靠性。然而，制造商正在积极追求降低催化剂负荷的策略和回收计划，以减轻成本和供应风险。值得注意的是，尤米科尔和巴斯夫正在推动催化剂效率的改进以及闭环回收程序，从使用过的燃料电池组件中回收PGM。
展望未来，氢燃料电池中PGM催化剂的前景在2025年及以后仍然强劲，背后是政府激励、日益严格的排放法规以及全球去碳化的推动。行业内的领先企业正在积极投资于供应链的韧性、技术创新和氢价值链的战略合作。
全球市场规模、增长率及2030年预测
到2030年，铂族金属（PGM）催化剂在氢燃料电池中的全球市场预计将强劲增长，主要受到燃料电池电动汽车（FCEV）快速采用、固定电源应用拓展和政府去碳化政策的推动。PGM—主要是铂，同时也包括钯和铑—对质子交换膜（PEM）和其他类型燃料电池中的催化反应至关重要，使它们的供应和定价成为该行业经济的关键。
到2025年，PGM催化剂的需求与FCEV生产的增加密切相关，尤其是在亚洲、欧洲和北美等地区。主要汽车制造商，如丰田汽车公司和现代汽车公司，继续对FCEV平台进行投资，丰田的Mirai和现代的NEXO是最突出的商业模式之一。这些车辆依赖于铂基催化剂来为其燃料电池堆提供动力，两家公司都已宣布计划在2020年代末提高生产量。
在供应方面，领先的PGM生产商如英美资源、英宝铂金控股（Implats）和西班牙-斯图尔特公司正在积极扩大其矿业和精炼能力，以满足预计的需求。这些公司总部位于南非和美国，共同占据全球铂和钯产量的重要份额，并强调氢技术作为公司展望中的战略增长领域。
到2030年的市场前景受到多个因素的影响：
- 政策支持：欧盟、日本、韩国和中国的国家氢战略正在激励燃料电池的部署，并设定了FCEV采用和氢基础设施建设的目标。
- 成本降低措施：如约翰逊·马尔基和尤米科尔等催化剂制造商正在投资技术，以减少每个燃料电池的PGM负载，提高回收率，并开发合金催化剂以减轻供应风险和成本波动。
- 市场增长：主要PGM供应商和燃料电池制造商的行业预测表明，到2030年，PGM催化剂需求的年增长率将处于高单数到低双数范围，亚太地区在产量上居于领先地位。
展望未来，全球氢燃料电池PGM催化剂市场预计将显著扩展，供应链的韧性、回收和技术创新将成为关键催化因素。该行业的轨迹将与FCEV采用的速度以及全球氢基础设施的演变密切相关。
铂族金属：供应链、定价和可持续性挑战
铂族金属（PGMs）—尤其是铂、钯和铑—在氢燃料电池技术中是必不可少的催化剂，是质子交换膜（PEM）燃料电池性能和商业可行性的支柱。到2025年，全球范围内对去碳化的推动以及氢交通和固定电源行业的快速扩张正在加剧对这些关键材料的需求。PGMs的供应链高度集中，英美铂业、英宝铂金控股和西班牙-斯图尔特——均总部位于南非——占据了全球主要的PGM生产。俄罗斯通过诺尔尼克尔也是一个重要的供应国，尤其是在钯方面。
PGM价格的波动性一直是一个持续的挑战。在2024年及2025年，铂价格相对稳定，而钯和铑则出现大幅波动，主要由于汽车需求的变化和地缘政治的不确定性。然而，氢行业对铂的日益增长的需求预计将对未来几年的价格施加上行压力，特别是随着氢燃料电池（FCV）的投放在亚洲、欧洲和北美的加速。主要汽车制造商和燃料电池系统制造商，如丰田汽车公司和巴拉德动力系统，正在积极努力降低每个燃料电池堆的PGM负载，但整体需求轨迹依然向上，生产规模扩大。
可持续性和供应链的韧性现在已成为氢经济的中心议题。领先的PGM生产商正在投资于负责任的采矿实践，英美铂业和西班牙-斯图尔特均在水资源管理、能源效率和社区参与方面推动相关措施。回收也越来越受到关注：如尤米科尔等公司正在扩展其从废弃汽车催化剂和工业废料中回收PGM的能力，提供了一个辅助供应渠道，有助于缓冲市场冲击并减少环境影响。
展望未来几年，对氢燃料电池中PGM催化剂的前景受到技术和市场动态的共同影响。持续的研发努力集中在减少PGM含量、开发合金催化剂和探索非PGM替代品方面，但预计在2020年代后期之前不会实现商业规模应用。在此期间，氢行业对PGM的依赖将继续存在，因此供应链透明度、伦理采购和回收利用将是行业利益相关者和政策制定者的关键优先事项。
氢燃料电池中铂族金属催化剂的技术创新
铂族金属（PGMs）—尤其是铂（Pt）、钯（Pd）和铑（Rh）—在氢燃料电池的催化剂技术中仍然是基石，特别是在质子交换膜燃料电池（PEMFCs）中。到2025年，行业正目睹一波技术创新，旨在减少PGM含量、增强催化剂的耐用性并提高整体燃料电池的效率。这些进展对氢燃料电池在交通、固定电源和便携式应用中的普及至关重要。
主要关注点是减少铂负荷而不影响性能。领先制造商如约翰逊·马尔基（Johnson Matthey）和尤米科尔在这一领域处于前沿，开发下一代催化剂，利用先进的纳米结构和合金技术。例如，约翰逊·马尔基引入的催化剂使用设计的纳米结构，最大化电化学有效表面积，从而减少每千瓦燃料电池输出所需的铂含量。尤米科尔同样在推进合金催化剂的开发，这些催化剂在世界其他金属的基础上添加了铂，以维持活性并降低成本。
耐久性是另一个快速进展的领域。燃料电池内部的严酷工作条件—如高温、湿度和负载波动—会破坏传统的PGM催化剂。为了解决这个问题，企业正在开发核壳和高熵合金催化剂，这些催化剂在溶解和团聚方面表现出改进的抗性。作为氢燃料电动汽车部署的全球领导者，丰田汽车公司Toyota Motor Corporation已经公开承诺减少其燃料电池堆中铂的使用，较之前几代产品减少50%以上，并利用此类创新。
回收和循环经济也越来越受到重视。由于PGM稀缺且成本高昂，主要供应商正在建立闭环回收系统。约翰逊·马尔基和尤米科尔均运营大型PGM回收设施，确保有效回收和再加工废催化剂，支持供应安全和可持续性。
展望未来几年，PGM催化剂技术的前景依然强劲。预计行业将进一步降低PGM负荷，目标是在汽车PEMFCs中实现低于0.1克Pt/kW的水平变得愈发可能。汽车制造商、催化剂生产商和研究机构之间的合作努力正在加速这些先进材料的商业化。随着氢基础设施的扩展和燃料电池的普及，对创新、具有成本效益和耐用的PGM催化剂的需求将继续推动该行业的发展。
竞争格局：领先制造商和战略合作伙伴关系
在氢燃料电池中，铂族金属（PGM）催化剂的竞争格局正在迅速演变，全球对去碳化的推动不断加剧。在2025年及未来几年， established化学和材料公司、汽车OEM和新兴技术公司均在争夺这个关键领域的领导地位。市场的特点是垂直整合和战略合作伙伴关系，参与者寻求保障PGM供应链，降低催化剂成本，加速燃料电池商业化。
在主导制造商中，约翰逊·马尔基（Johnson Matthey）脱颖而出，成为PGM催化剂技术的全球领导者。该公司在燃料电池催化剂的开发方面有着悠久的历史，向质子交换膜（PEM）和固体氧化物燃料电池提供先进的基于PGM的催化剂。约翰逊·马尔基正在积极投资于下一代催化剂配方，这些配方在降低铂负荷的同时保持或改进性能，这对降低燃料电池成本至关重要。
另一家重要参与者是尤米科尔，它运营着全球最大的PGM催化剂制造业务之一。尤米科尔的产品组合包括用于汽车、固定和便携式燃料电池应用的催化剂。该公司在闭环PGM回收能力方面也是著名的，随着可持续性和供应安全成为氢经济的中心问题，其回收能力变得越来越重要。
日本综合企业田中贵金属是PGM催化剂的重要供应商，特别是在亚洲。田中以其高纯度催化剂产品而闻名，并已与领先的汽车和工业燃料电池开发商建立合作伙伴关系。该公司正在扩大发电能力，以满足不断增长的需求，尤其是在日本的国家氢战略背景下。
战略伙伴关系正在塑造该行业的未来。例如，约翰逊·马尔基与汽车OEM和氢基础设施提供者建立了合作关系，共同开发燃料电池堆和集成系统。尤米科尔还与亚洲和欧洲汽车制造商宣布了合资企业，以本地化催化剂生产并支持区域燃料电池车辆的推出。
展望未来，竞争格局预计将进一步激烈，因为新的进入者—如先进材料初创公司和国家支持的企业—寻求通过新颖的催化剂技术，包括非PGM替代品，来颠覆市场。然而，在可预见的未来，拥有强大供应链和回收能力的成熟PGM催化剂制造商可能会保持竞争优势，特别是在全球氢燃料电池部署在2025年及以后加速时。
应用领域：汽车、固定电源和新兴用途
铂族金属（PGM）催化剂，特别是基于铂的催化剂，在氢燃料电池的多个应用领域中都是性能和商业化的核心。截至2025年，汽车行业仍然是氢燃料电池PGM催化剂的最大消费者，主要汽车制造商和供应商正在推动技术和部署。丰田汽车公司继续在其Mirai燃料电池车辆中领先，使用先进的基于铂的催化剂以实现高效率和耐久性。同样，现代汽车公司和本田汽车公司也在扩大其燃料电池汽车的产品供应，依赖铂催化剂来保障性能和可靠性。
在汽车领域，2025年及未来几年的重点是降低铂负荷，而不影响催化剂的活性或使用寿命。像尤米科尔和约翰逊·马尔基这样的公司处于这一领域的前沿，开发下一代PGM催化剂，具有改善的利用率和较低的贵金属含量。这些进展对成本降低至关重要，这是大规模采用燃料电池电动汽车（FCEVs）的关键障碍。作为燃料电池堆的领先供应商，巴拉德动力系统也在努力优化催化剂层，以适用于汽车和重型应用，包括巴士和卡车。
固定电源是另一个重要的应用领域，PGM催化剂在这里使低排放的备用和分布式电源解决方案成为可能。像布鲁姆能源和康明斯公司（Cummins Inc.）正在为商业、工业和电网支持应用部署燃料电池系统。这些系统通常需要能够在变化负载下长期运行的坚固催化剂。预计固定电源部门将在2025年实现稳定增长，受到对可靠、清洁能源基础设施和欧洲、北美和东亚等地区支持政策的推动。
基于PGM催化的氢燃料电池在铁路、航运和航空等领域的新兴用途正在加速发展。西门子和阿尔斯通正在率先开发氢动力火车，而空客则正在探索未来飞机的燃料电池推进。这些应用要求在催化剂设计上进行进一步创新，以满足高功率密度和对杂质的耐受等独特操作要求。
展望未来，PGM催化剂在氢燃料电池中的前景受不断研发的驱动，这些研发旨在减少贵金属依赖、提高耐久性并扩展到新市场。汽车制造商、催化剂制造商和燃料电池开发商之间的战略合作伙伴关系预计将加速商业化并降低成本，支持在汽车、固定电源和新兴领域的广泛采用。
区域分析：北美、欧洲、亚太和其他地区
铂族金属（PGM）催化剂在氢燃料电池中的区域格局正在迅速演变，北美、欧洲和亚太地区在技术进步和市场采用方面处于领先地位。每个地区都有其独特的驱动因素、挑战和战略优先事项，随着全球氢经济在2025年及以后加速发展。
北美正见证着氢基础设施和燃料电池车辆部署的强劲投资，特别是在美国和加拿大。主要汽车制造商和技术公司正在大规模生产燃料电池电动汽车（FCEV）和固定电源系统，从而推动对PGM催化剂的需求。像约翰逊·马尔基和尤米科尔向北美的OEM和系统集成商提供先进的PGM催化剂技术。美国能源部的氢计划继续资助减少PGM负载和回收的研究，旨在解决成本和供应链问题。拥有成熟矿业行业的加拿大也正定位为该大陆氢行业的主要PGM供应商。
欧洲在政策驱动的氢采用方面处于前沿，欧盟的氢战略和国家路线图将绿色氢和燃料电池的部署作为优先事项。该地区的汽车和工业部门正在迅速整合燃料电池技术，得到来自如约翰逊·马尔基（英国）和巴斯夫（德国）的领先催化剂制造商的支持。欧洲的计划重点是扩大PGM催化剂的生产和发展回收基础设施，以确保长期供应安全。欧盟对可持续性的强调也推动了对PGM替代品和催化剂效率改进的研究。
亚太地区是PGM催化剂在氢燃料电池中最大的和增长最快的市场，主要由日本、韩国和中国引领。日本政府支持的氢路线图和像丰田汽车公司和本田汽车公司等企业的商业化FCEV推出是主要的需求驱动因素。韩国的现代汽车公司正在扩大其燃料电池车辆和固定系统的产品，China则在氢基础设施和本土PGM催化剂制造方面进行大量投资。当地产商正在崛起，但全球领导者如尤米科尔和约翰逊·马尔基仍通过合作伙伴关系和技术许可保持显著的市场地位。
其他地区，包括澳大利亚、南非和中东，作为供应商和消费者也越来越重要。南非是全球最大的铂矿储备的发源地，正在进行增值和本土催化剂制造投资，得到如英宝铂金控股有限公司的支持。澳大利亚正在利用其可再生能源资源开发绿色氢项目，这将需要大量PGM催化剂的进口或本地生产。
展望2025年及以后的计划，区域动态将受到政策支持、供应链本土化和PGM催化剂效率和回收创新等因素的影响。矿业、化工和汽车行业之间的战略伙伴关系预计将加剧，确保为扩大的氢燃料电池市场提供安全和可持续的PGM供应。
影响铂族金属的政策、法规和行业标准
铂族金属（PGM）催化剂在氢燃料电池中的政策环境和监管框架正在迅速发展，各国政府和行业利益相关者加大了去碳化交通和工业部门的努力。到2025年，欧盟的“适应55”计划和更新的可再生能源指令（RED III）正在推动绿色氢和PGM基燃料电池技术的需求。这些政策设定了可再生氢生产的雄心目标，并要求在难以减少碳排放的行业中整合氢，直接影响氢燃料电池系统中PGM催化剂的采用。
在美国，《通货膨胀削减法案》（IRA）和《两党基础设施法》为氢基础设施分配了大量资金，包括80亿美元用于区域清洁氢中心。这些举措加速了燃料电池车辆和固定电源系统的部署，这两个领域都高度依赖铂，以及在一定程度上依赖钯和铑催化剂。美国能源部的氢计划也在努力建立氢生产、储存和利用的技术标准和规范，这将影响PGM催化剂在商业应用中的规范和认证。
日本和韩国在燃料电池车辆部署方面继续领先，得益于包括补贴、税收激励和对氢加注基础设施的监管支持在内的国家氢战略。这两个国家设定了到2030年达到数万辆燃料电池车辆上路的目标，其中丰田汽车公司和现代汽车公司在商业化PGM基燃料电池技术方面发挥了关键作用。这些汽车制造商还与如约翰逊·马尔基和尤米科尔等供应商合作，这两者都是PGM催化剂制造的全球领导者，积极参与通过国际标准化组织（ISO）等国际机构塑造行业标准。
PGM催化剂的行业标准正在全球范围内进行协调，以确保安全、性能和互操作性。ISO 14687标准规定了燃料电池车辆的氢质量，IEC 62282系列涵盖燃料电池技术，这些标准正在更新，以反映催化剂设计和耐用性的进展。燃料电池标准委员会和国际标准化组织等组织在这些努力中发挥着重要作用，密切与制造商和监管机构合作，以对齐技术要求。
展望未来，来自于降低催化剂中PGM负荷的监管压力—受到成本和供应链问题的驱动—可能会加剧。这促使如英美铂业和西班牙-斯图尔特等主要PGM生产商加大研发投资，以支持下一代低PGM或无PGM催化剂技术的发展。政策、法规和行业标准之间的相互作用将继续是塑造2025年及以后氢燃料电池PGM催化剂市场的关键因素。
未来展望：下一代催化剂和市场颠覆者
铂族金属（PGM）催化剂在氢燃料电池中的未来正面临显著变革，行业寻求在性能、成本和可持续性之间达成平衡。到2025年，PGMs—主要是铂，同时也包括钯和钌—由于其无与伦比的活性和耐久性，仍然是质子交换膜（PEM）燃料电池催化剂的基准。然而，这些金属较高且波动的成本，加上供应链问题，正在推动催化剂技术的渐进改进和颠覆性创新。
主要PGM生产商如英美铂业、英宝铂金控股和西班牙-斯图尔特继续投资于扩展供应和回收基础设施，以支持预计的燃料电池需求增长。这些公司还与燃料电池制造商合作，以优化PGM的使用并推广闭环回收，预计这一做法在燃料电池车辆和固定系统达到其使用寿命结束时将变得更加重要。
在技术方面，领先的燃料电池系统开发商，如巴拉德动力系统和Plug Power正在积极努力降低每千瓦输出的PGM负荷。催化层设计中的最新进展，包括合金纳米颗粒和新型支撑材料的使用，已经使铂含量相较于十年前的系统大幅减少多达50%。预计未来几年将进一步取得进展，行业机构（如燃料电池和氢能源协会）设定的汽车应用的铂负荷目标为低于0.1克/千瓦。
同时，对无PGM或超低PGM催化剂的研究正在加速，多个示范项目正在进行中。像尤米科尔等公司正在开发先进的催化剂配方，这些配方结合了非贵金属或利用核壳结构，以最大化催化活性并最小化PGM使用。这些创新预计将在未来五年内在某些应用中实现商业可行性，可能颠覆当前PGM的供需动态。
展望未来，氢燃料电池中PGM催化剂的市场前景在2020年代后期仍然稳健，受到去碳化支持政策和氢基础设施规模化的推动。然而，下一代催化剂的出现—无论是通过材料突破还是工艺创新—都可能从根本上重塑竞争格局，降低对稀缺PGM的依赖，并促进燃料电池技术在交通、工业和电力行业的更广泛采用。
针对铂族金属催化剂价值链利益相关者的战略建议
铂族金属（PGM）催化剂价值链正在迅速转型，氢燃料电池技术在全球范围内扩大。利益相关者—包括矿业公司、冶炼商、催化剂制造商、燃料电池生产商和终端用户—必须适应不断变化的市场动态、供应链风险和技术进步。以下战略建议专为2025年及近期展望量身定制，着重于韧性、创新和合作。
- 多样化供应来源并增强可追溯性：鉴于全球大部分铂和钯供应集中在南非和俄罗斯，利益相关者应优先考虑多样化采购，并投资于强大的可追溯性系统。像英美铂业和英宝铂金控股等公司正在努力推进负责任的采购和数字追踪，以确保供应链的完整性并满足日益增长的环境、社会和管治（ESG）期望。
- 投资于回收和循环经济计划：回收废催化剂正在变得愈发重要，以补充主要PGM供应并减少环境影响。像约翰逊·马尔基和赫拉乌斯等领先的冶炼商正在扩大闭环回收能力，这将有助于稳定供应并减轻价格波动。利益相关者应形成合作伙伴关系，以确保能访问回收材料并开发高效的收集网络。
- 加速催化剂效率和替代品的研发：在不牺牲性能的前提下降低催化剂中的PGM负荷是行业的关键目标。像尤米科尔等公司正在投资先进的催化剂配方，并探索部分替代使用更少关键金属的可能性。利益相关者应支持协作研发，包括公私合营，以加速降低成本并减少对稀缺PGM依赖的突破性创新。
- 确保长期供货协议：随着对氢燃料电池的需求增长，尤其是在移动性和重工业领域，与矿业和冶炼商签订长期供货合约将至关重要。像巴拉德动力系统等燃料电池制造商日益进入战略协议，以确保能可靠获取高纯度PGM。
- 积极参与政策倡导和标准化：积极与行业机构和监管机构接触，对于塑造支持性政策、协调标准和为氢基础设施解锁资金至关重要。像世界铂业投资理事会和燃料电池和氢能源协会等组织在倡导和市场开发中发挥着关键作用。
通过实施这些战略，利益相关者可以增强韧性，捕捉新兴机会，促进铂族金属催化剂价值链的可持续发展，实现氢燃料电池的广泛采用，尤其是到2025年及以后的阶段。
来源与参考
- 英美铂业
- 西班牙-斯图尔特
- 丰田汽车公司
- 现代汽车公司
- 巴拉德动力系统
- 布鲁姆能源
- 尤米科尔
- 巴斯夫
- 英美资源
- 英宝铂金控股
- 英美铂业
- 诺尔尼克尔
- 田中贵金属
- 西门子
- 阿尔斯通
- 空客
- 约翰逊·马尔基
- 国际标准化组织
- 燃料电池和氢能源协会
- 约翰逊·马尔基
- 赫拉乌斯
