黄金时间·铂金60秒：一铱难求？为什么铱的供应不会制约质子交换膜电解槽的增长

经济因素推动替代决策，过去三年铱的价格表现优于其他铂族金属。然而，世界铂金投资协会（WPIC）的研究显示，通过一系列组合包括在其他应用中使用其他铂族金属替换铱，节约使用以及回收，未来铱的供应将足以满足来自质子交换膜电解槽的需求增长。

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源自同一种矿石的铂族金属（PGMs）——铂、钯、铑、钌、铱和锇——是一个包含六种具有相似化学和物理特性的独立元素家族，具有互补的特性，可以通过结合利用来满足特定的需求，具体取决于应用领域。

其中，包含铂和铱的电解槽催化剂在质子交换膜（PEM）电解过程中被用来制造氢气。

根据氢能委员会的数据，2022年电解槽的容量增长了30%，达到了170兆瓦，总容量达到了700兆瓦。展望到2050年，国际能源署（IEA）预计电解槽的总容量将达到4,000吉瓦。数据资料显示，质子交换膜电解槽在电解槽市场中占据了约30%的份额。如果目前这一市场份额得以保持，预计到2050年，累计安装的质子交换膜电解槽容量将达到1,550吉瓦。

PEM电解槽是铂金的一个新的且不断增长的终端用途领域。目前，每一千兆瓦的PEM电解槽产能需要大约400公斤的铱。如果产能增长以预期的速度持续，到2030年，仅来自电解槽的铱需求就可能与当前铱的年供应量相等。

铱比铂稀缺大约20倍，全球铱供应大约为每年25万盎司，已经与当前的铱需求大致保持平衡，但这一需求包括了铱在火花塞、坩埚和乙酸生产中的使用。因此，PEM电解槽产能发展带来的铱需求意味着未来铱供应将出现短缺。进而市场有担心认为，铱的短缺可能会妨碍PEM电解槽产能的增长，进而影响与之相关的铂金需求。

根据WPIC的预测，到2050年PEM电解槽的装机容量将达到1,550吉瓦，这意味着PEM电解槽对铱的累计需求在未来三十年内需要得到解决。

但是，相关机构的数据显示，未来铱的供应总体将较为充沛。

WPIC的研究显示，通过一系列组合包括在其他应用中使用其他铂族金属替换铱，节约使用以及回收，未来铱的供应将足以满足质子交换膜电解槽需求增长，甚至达到国际能源署（IEA）设想的2050年增长水平。根据WPIC的预测，质子交换膜电解槽市场的增长可能推动其对铂金的需求在本世纪30年代初达到每年50万盎司。

据报道，汽车（例如火花塞）和电子（例如坩埚）行业已经开始替代部分铱。据WPIC估计，到2030年，现有铱需求的20%将被替代，到2040年将达到30%，在未来十年内，每年将释放45千盎司至67千盎司的铱供应。

此外，降低PEM电解槽单位功率上所需的铱催化剂用量的技术已经开始推广，且当下100公斤铱/吉瓦的催化剂已接近上市。庄信万丰公司认为，到2030年，将每吉瓦的载铱量减少至80公斤是可行的。而贺利氏公司则表示，下一代技术的目标是将铱用量进一步降低到30公斤/吉瓦，预计在2050年实现该目标。

展望未来，提高制造过程和供应链的循环性获得日益重视，特别在“产品报废”阶段，人们尽可能地确保材料的再利用和回收来实现循环性。例如，美国清洁氢能路线图计划在2030年代实现电解槽装置中铂族金属（PGMs）99%回收率的目标。

（作者：邓伟斌，世界铂金投资协会亚太区负责人）

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