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    上海铂金周专栏 | 铂金为什么具有重要战略意义？

    来源：世界铂金投资协会 2024-3-11 80热度 铂金

    在这方面，铂金的战略和经济重要性得到了认可。美国、英国、欧盟和中国都认识到了铂金的重要矿产地位，《美国通货膨胀抑制法案》等法案，在法律上通过加速绿色氢气生产和燃料电池电动汽车（FCEV）应用，进一步支持了 ...
     氢经济发展势头强劲，预计到 2035 年，绿色电解氢将增长 30 倍，达到约 500 千兆瓦。少有大宗商品能像铂金一样，凭借着自身在氢经济中的重要地位，为新的终端应用领域带来需求大幅增长的前景。人们普遍认为脱碳迫在眉睫，而铂基质子交换膜（PEM）技术正在能源转型中发挥着重要作用。虽然目前氢相关铂金需求量相对较小，但预计在本十年的剩余时间内及未来，铂金需求量将大幅增长，到 2040 年将达到铂金年总需求量的 35%。

    铂金需求来源（WPIC）

    在这方面，铂金的战略和经济重要性得到了认可。美国、英国、欧盟和中国都认识到了铂金的重要矿产地位，《美国通货膨胀抑制法案》等法案，在法律上通过加速绿色氢气生产和燃料电池电动汽车（FCEV）应用，进一步支持了 PEM 技术对铂金的需求。能源自主的需求也刺激了对氢的投资，对铂金是一大利好。政府的一揽子激励措施从 2021 年的 500 亿美元增加到两年后的近 3000 亿美元，值得注意，反映了绿色氢能的重要性。
    铂金和质子交换膜
    由于独特的化学和物理性质，铂金在 PEM 应用中至关重要。PEM 技术既可用于生产氢气的电解槽，也可用于氢燃料电池汽车的燃料电池，还可为固定应用提供动力。
    作为宇宙中最丰富的元素，氢在工业中用作燃料源。由于不含碳，因此燃烧后只产生水，不产生任何排放。不过，氢气是否能成为真正的可持续燃料来源还取决于制造氢气的方式。电解氢生产时，需要使用电流将水分离成氢和氧。如果电流来自太阳能光电板或风力涡轮机等可再生能源，则称为 "绿色 "氢气，这种能源载体可广泛用于替代化石燃料。例如，绿色氢气可以代替天然气作为原料生产化肥，也可以作为燃料为氢燃料电动汽车提供动力。
    铂和铱一起用作 PEM 电解槽的催化剂，PEM 电解槽是市场上两种领先的电解技术之一。PEM 电解技术开发于 20 世纪 60 年代，但直到最近才实现大规模商业化。与其他电解槽相比，PEM 电解槽具有结构紧凑、更能应对风能或太阳能发电的间歇性等优点。
    PEM 燃料电池的工作原理是将氢气和氧气结合起来发电，只产生热量和水。氢分子和氧分子利用涂有铂催化剂的 PEM 进行反应和结合。
    铂金能使氢氧反应以最佳速度进行，同时又足够稳定，能够承受燃料电池内复杂的化学环境和高电流密度，长期发挥高效性能，特别适合用作燃料电池催化剂。
    燃料电池具有电池的许多共同特点，例如静音运行、无移动部件以及通过电化学反应产生电能。然而，与电池不同的是，PEM 燃料电池无需充电，只要有氢气供应，就能无限期运行。燃料电池可以有一个电池作为缓冲，以储存所产生的电能。
    单个燃料电池只能产生几瓦的电能，但几个燃料电池可以堆叠在一起，就可以形成燃料电池堆。燃料电池堆组合在一起时，其输出功率可以相差很大，从几千瓦到几兆瓦不等。不使用铂基的 PEM 技术的燃料电池堆需要更大的体积才能达到类似的功率输出。因此，使用铂金确保燃料电池足够紧凑，可用于氢燃料电动汽车，对于提高最终用户移动应用的效率至关重要。
    关键矿物地位
    考虑到规划中的PEM电解槽建设，世界铂金投资协会研究表明铂金在实现全球去碳化目标方面至关重要。事实上，如果目前所有计划中的氢能项目都能实现，那么到2030年，仅基于铂的PEM技术就能实现《巴黎协定》中规定的全球二氧化碳减排目标的11%。
    越来越多的人认识到，在绿色制氢气候等安全能源技术价值链中拥有安全份额可以提高国家的经济竞争力、能源独立性和国家安全。
    例如，美国将 "关键矿物 "定义为 "供应链易受干扰的非燃料矿物，这些矿物在产品制造过程中发挥着重要作用，如果缺少，将对美国的经济或国家安全造成重大影响"。其关键矿产清单铂、钯、铱、铑和钌等铂族金属列为单个元素，反映了铂族金属作为原材料在支持清洁能源转型技术中的重要地位。
    在欧洲，欧盟委员会的 "2020 年关键原材料行动计划 "侧重于发展安全、弹性、多样化和可持续的供应链，以促进向绿色和数字经济转型。该计划包含一份 30 种关键原材料的清单，这些原材料是根据经济重要性和预期供应风险指定的，其中包括与美国所列清单相同的铂族金属，并列举了它们在化学和汽车催化剂中的用途，以及在电子应用和燃料电池中的用途。
    在中国，铂金应用汽车、工业以及 PEM 技术中，被视为具有战略意义的金属。由于中国国内缺乏铂金生产，这一点尤为突出。中国国务院的《新能源汽车产业发展规划（2021-2035 年）》特别提到了铂、锂、镍和钴，鼓励中国企业提高能力，确保这些稀有和紧缺元素的长期供应。
    立法驱动
    美国《2022 年通货膨胀削减法案》（IRA）进一步强调了氢技术的战略重要性，巩固了铂金的战略重要性。《通货膨胀削减法案》的目标是在十年内为能源和气候计划投资 3,690 亿美元，为清洁能源和电动汽车激励措施和计划注入大量资金。
    继《通货膨胀削减法案》之后，美国于今年早些时候宣布了《国家清洁氢战略》，目标实现数千兆瓦规模的电解槽产能。与此同时，美国 2021 年 11 月 15 日颁布的《基础设施投资与就业法案》（IIJA）也提出了一系列刺激清洁氢气新市场的倡议，其中包括为清洁氢电解计划提供 10 亿美元的资金，旨在通过支持从研究、开发和示范到商业化和部署在内的整个创新链，提高电解技术的效率和成本效益，在 2026 年之前实现每公斤 2 美元的电解清洁氢。《基础设施投资与就业法案》》还提供了 80 亿美元的资金，用于提供区域清洁氢气枢纽。
    欧洲能源独立
    疫情后，经济复苏导致需求强劲，全球能源价格本不断攀升，但在最近的地缘政治事件之后，去年能源价格又飙升至历史新高，而且仍然动荡不定。目前各国都在寻找实现能源独立的途径。
    在欧洲，"REPowerEU：欧洲联合行动，提供更经济、更安全、更可持续的能源 "计划指出，在"欧洲绿色协议 "框架下，快速实现清洁能源转型的理由从未像现在这样强烈和清晰。
    除其他行动外，REPowerEU 还呼吁创建一个 "氢加速器"，以发展综合基础设施、储存设施和港口能力。据估计，如果投资得当，到 2030 年，绿色氢气每年可替代 250 亿至 500 亿立方米的俄罗斯进口天然气。这就要求在欧洲绿色协议已经确定的 2030 年绿色氢气产量 500 万吨的基础上再翻一番，使新目标达到 1000 万吨。预计其余部分将来自绿色氢气的进口。
    显然，如果要实现 REPowerEU 的绿色制氢目标，电解槽产能就必须增长，欧盟希望到 2030 年实现800 亿千瓦装机容量的电解槽产能，而危机前的计划 400 亿千瓦。实现 REPowerEU 计划所需的电解槽产能可能会导致铂金需求的大幅增加。
    PEM 技术与铂金需求
    虽然PEM电解槽是生产绿色氢气的关键技术，但燃料电池的铂金含量更高，预计将成为与氢气相关的铂金需求的更大驱动。预计到2030年，电解和燃料电池市场将占铂金总需求的20%，到2040年将达到铂金年总需求的35%。
    由于绿色氢气本身并不是可直接投资的商品，随着与氢气相关的铂金需求在本十年内的增长，铂金可能会越来越多地被视为绿色氢气投资风险的替代品。
    作者简介：
    爱德华·斯特克，世界铂金投资协会研究总监。加入世界铂金投资协会（WPIC）之前，爱德华在卖方证券研究部工作了 15 年，主要负责全球主要铂金生产商和多元化矿商等矿业领域的研究。
    除了研究矿业股票，他还分析铂金、钻石和铀的供需关系。爱德华曾在英国皇家矿业学院、帝国理工学院学习地质学，是地质学会的研究员。（来源：世界铂金投资协会、作者：爱德华·斯特克）
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    来自: 世界铂金投资协会

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