有色行业前瞻研究之铂:燃料电池开启铂的新时代_32页_2mb
报告摘要
铂行业前瞻研究总结
核心内容
铂是一种具有优异催化性能的铂族贵金属,兼具工业金属和贵金属双重属性。其在燃料电池中扮演着“心脏”的角色,是提升燃料电池性能的关键材料。随着燃料电池汽车的发展,铂的需求将逐步上升,但其资源稀缺性及分布集中性也带来一定的挑战。
主要观点
- 铂在燃料电池中的重要性:燃料电池通过铂催化剂降低电极反应的活化能,提高反应速率,是实现燃料电池商业化的核心。目前铂基催化剂(如Pt/C)是主流,其在燃料电池成本中占比高达41%(2017年数据)。
- 铂资源稀缺性与分布集中:全球铂族金属储量约十余万吨,其中铂占比约3.2万吨,资源主要集中在南非和俄罗斯,合计占比达97%。中国铂资源紧缺,仅占全球资源量的0.4%,90%以上铂产品依赖进口。
- 燃料电池汽车驱动铂需求增长:预计2030年全球铂需求将从2019年的206吨增长至306吨,汽车领域占比将从35%提升至43%。若燃料电池汽车完全替代燃油车,铂需求将大幅上升至1434吨,对资源构成挑战。
- 降低单位用量与提高回收率是关键:若铂回收率提高至90%,现有铂资源可供使用超百年。当前铂单位用量在0.2~0.4g/KW,未来目标是降至0.1g/KW。
- 国外企业领先,中国处于追赶阶段:欧美及日本企业在燃料电池催化剂技术及规模化生产方面领先,而中国在铂催化剂研发和生产方面仍有较大提升空间,部分企业如贵研铂业、中科科创、喜马拉雅光电已开始布局。
关键信息
铂资源现状
- 全球铂储量约3.2万吨,资源分布高度集中。
- 南非和俄罗斯合计占比达91%和6%,是主要铂矿产地。
- 中国铂资源少、品位低,90%铂产品依赖进口。
铂产业链
- 上游:矿石采选,主要通过地下开采,精炼后得到高纯度铂金属。
- 中游:铂金属加工为铂锭、海绵铂和铂粒。
- 下游:应用于汽车尾气催化剂、燃料电池催化剂、工业、首饰及投资等领域。
铂在汽车领域的应用
- 传统汽车中铂主要用于柴油车尾气催化剂,但随着环保政策推动,需求有所下降。
- 氢燃料电池汽车将逐步取代部分燃油车,成为铂需求增长的主要来源。
- 氢燃料电池汽车铂单位用量从0.4g/KW逐步下降至0.1g/KW。
铂消费结构
- 全球铂消费主要包括汽车(35%)、首饰(25%)、工业(25%)及投资。
- 汽车领域需求占比将逐步上升,其他领域需求相对稳定。
铂供给结构
- 全球铂供给主要依赖矿产铂(占比约75%)和回收铂(约24%)。
- 汽车尾气催化剂是回收铂的主要来源,占全球回收量的75%。
中国铂产业现状
- 中国铂资源探明量仅约401吨,主要分布在甘肃、新疆、云南等地。
- 中国铂催化剂单位用量较高,规模化生产仍需提升。
- 中国燃料电池汽车以客车为主,销量占比约60%。
未来展望
- 短中期:铂供给压力不大,需求增长主要来自燃料电池汽车,预计2030年全球铂需求达306吨。
- 中长期:若燃料电池完全替代燃油车,铂需求将大幅上升,资源约束可能显现。提升回收率和降低单位用量是缓解资源压力的关键。
- 技术发展:燃料电池技术不断进步,铂催化剂活性、寿命及成本持续优化。
投资建议
- 关注催化剂材料企业:研发和产业化布局较早的企业有望受益于燃料电池汽车发展带来的市场红利。
- 重点企业:日本田中贵金属在燃料电池催化剂领域技术领先,中国贵研铂业、中科科创、喜马拉雅光电等企业在铂催化剂研发和生产方面取得一定进展。
风险提示
- 燃料电池推广不及预期:若燃料电池汽车发展速度低于预期,铂需求增长将受阻。
- 原材料价格波动:铂资源稀缺性可能导致价格波动,影响燃料电池成本及行业发展。
- 铂被替代风险:若非铂催化剂技术突破,可能削弱铂在燃料电池领域的主导地位。
- 市场竞争加剧:随着更多企业进入铂催化剂市场,行业利润空间可能被压缩。
附录:主要公司简介
田中贵金属(日本)
- 成立于1885年,专注于燃料电池催化剂研发与生产。
- 拥有深厚技术积累,产品包括高活性铂催化剂和耐一氧化碳铂合金催化剂。
- 2018年扩建后,催化剂月产量可达700公斤。
贵研铂业(中国)
- 上市公司,主营贵金属新材料制造、资源再生及贸易。
- 中国铂系贵金属催化剂龙头企业,燃料电池催化剂研发领先。
- 2019年收入达213.6亿元,利润2.3亿元。
喜马拉雅光电(中国)
- 成立于2008年,专注于燃料电池关键材料研发与生产。
- 已完成燃料电池催化剂、膜电极、双极板等研发与生产。
- 产品被国内外企业广泛采用,实现氢燃料电池国产化。
中科科创(中国)
- 成立于2015年,专注于纳米贵金属催化剂及膜电极研发。
- 拥有规模化制备技术,产品适用于多种燃料电池类型。
- 技术指标领先,推动燃料电池技术发展。
总结
铂作为燃料电池催化剂,是推动新能源汽车发展的关键材料。尽管当前铂资源供给压力不大,但长期来看,若燃料电池全面普及,铂资源可能成为制约因素。降低单位用量和提高回收率是解决资源约束的关键。国外企业在铂催化剂技术方面领先,中国企业在技术及产业化方面仍有较大提升空间,相关企业有望在燃料电池产业中受益。
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