铂催化剂降本新启示?庄信万丰在中国签署首份燃料电池回收合同

日期: 2024-04-12 21:12:44|浏览: 121|编号: 47242

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催化剂降本新启示?庄信万丰在中国签署首份燃料电池回收合同

全球可持续技术领导者庄信万丰 (JM) 已开始在中国回收燃料电池。 该工厂位于江苏省张家港市,正在精炼和回收膜电极组件(MEA)中的铂族金属成分,膜电极组件是汽车燃料电池的关键部件,由运亮科技运营,该公司是全球领先的燃料电池供应商之一。电池堆技术。 ()供应。

虽然最初用于精炼的材料量不大,但庄信万丰有足够的能力和能力扩大其设施规模,以满足未来几年的预期需求。

就需求而言,中国是最大的贵金属市场,但自然资源非常有限。 因此,回收贵金属将是应对这一挑战的关键。 平均而言,JM 使用的铂族金属大约有 80% 来自内部,这为 JM 作为汽车催化剂和燃料电池领域的全球领导者创造了富有弹性的金属供应。

数据显示,全球催化剂生产商三巨头分别是德国巴斯夫(BASF)、英国庄信万丰( )、比利时优美科()。 三者全球市场份额约90%,国内市场份额约70%。 已能实现批量生产(10kg/批以上),性能稳定,可靠性高。

庄信万丰中国区PGM服务商负责人王西蒙表示:“基于PGM的燃料电池对于交通运输脱碳至关重要,尤其是卡车和公共汽车等重型车辆,但PGM的成本相对较高。因此,我们必须建立回收燃料电池报废的能力。我们相信,拥有回收能力将使我们中国的客户能够创建循环经济,为他们提供一些世界上最稀缺的金属,同时推动长期发展回收和再利用”。

全球PGM二次供应预计将以每年约3-5%的速度增长。 与铂族金属的初级供应相比,回收金属的成本更低,碳足迹也低得多(低 98%)。 与此同时,回收还提供了这些稀缺资源的供应安全,随着全球供应链的中断,这一点变得越来越重要。

白金触媒,图片来源网络

目前氢能源汽车大多采用燃料电池。 氢燃料电池技术急需解决的一大痛点是催化剂。 基于氢燃料电池的工作原理,目前商用氢能源汽车大多采用铂(Pt)催化剂,可以更好地吸收氢分子并促进解离。 以现代氢燃料动力汽车 Nexo SUV 为例。 这是唯一公布铂金含量数据的量产燃料电池汽车。 其催化剂含有56克铂。

目前,氢燃料电池催化剂主要分为三类:铂(Pt)催化剂、低铂催化剂和非铂催化剂。 目前最常用的阳极材料是Pt/C,一种负载型催化剂,其中Pt纳米颗粒分散在碳粉载体上。 除了Pt/C之外,阴极材料还可以由其他二元合金催化,例如Pt-Co/C、Pt-Pb/C和Pt-Ni/C。

长期以来,铂金作为一种稀有金属,仅在全球少数地区开采。 开采难度大且价格昂贵。 截至2022年8月中旬,铂金的交易价格为每克31美元,仅铂金成分的成本就为1,736美元。 。 氢燃料电池所需的铂族催化剂大部分依赖进口。 国内不少企业看中了这一潜力市场,争相进入该市场。

1. 格林美股份有限公司

格林美股份有限公司(简称:格林美,股票代码:)主要从事废旧电池、电子垃圾等废旧资源的回收利用,以循环利用高新技术产品。 是中国经济规模化的电子垃圾和废旧电池回收利用。 利用的领先公司之一。

公司建立了氢燃料电池材料研究中心,研发汽车用氢燃料电池催化剂材料。 主要致力于铂碳催化剂、铂钴合金催化剂、铂钴核壳结构催化剂的开发。

2020年6月,格林美董事长徐开华透露,公司正在布局氢燃料电池催化剂,并建立铂金属回收生产线。 在此基础上,开发铂的高端应用,完成Pt/C催化剂2.5-3纳米颗粒。 尺寸控制。 但目前,与业内同类企业一样,格林美的氢燃料电池回收业务规模并不大。 格林美表示,目前开发的Pt/C催化剂与行业领先公司的同系列产品具有相当的性能。 公司还与车企开展氢燃料汽车智能拆解、电池电堆拆解、铂等贵金属提取等研究。

2、贵盐铂业有限公司

贵研铂金股份有限公司(简称:贵研铂金,股票代码:)是全球前五名的知名贵金属公司之一。 在燃料电池催化剂领域有着较早的布局。 作为贵金属新材料的领军企业,贵研铂业已建立了较为完整的贵金属产业链体系,是目前国内唯一一家在贵金属材料领域拥有一系列核心技术和完整创新体系的上市公司。 ,产学研结合。

氢燃料电池催化剂方面,贵燕铂业表示,目前主要从事燃料电池用铂碳催化剂的研发,但仍处于实验室验证阶段,尚未有商业化产品。

今年6月,亿华通与贵研白金子公司达成战略合作。 双方将积极寻求燃料电池催化剂产品研发、铂资源回收等领域的合作机会,发挥各自在氢燃料电池开发、新材料技术方面的优势。 优势,着力解决燃料电池铂金成本高、资源紧缺的问题。

3、武汉喜马拉雅光电科技有限公司

武汉喜马拉雅光电科技有限公司(简称:武汉喜马拉雅)2008年成立于武汉光谷,是国家高新技术企业。 公司集氢燃料电池及其核心零部件等环保节能产品的研发、生产和销售于一体。 公司在燃料电池领域拥有近百项自主知识产权,其中发明专利占比超过50%。 其具有自主产权的铂催化剂、膜电极、电堆及车载动力系统已被国内外多家企业采用。 购买并应用的氢燃料电池发动机系列已成功安装并正常运行近10万公里。

目前,武汉喜马拉雅铂碳催化剂日产能达到200克; 催化剂粒径在2-3nm之间; 电化学活性面积可达90m2/g; 量产的Pt/C催化剂主要有40wt%、50wt%、60wt%、70wt%几种规格,具有活性高、稳定性高、成本低等优点。

4、中资环保科技有限公司

中自环保科技股份有限公司(股票代码:中自科技,简称:中自科技)致力于天然气(CNG/LNG)、柴油、汽油等燃料发动机尾气后处理催化剂(装置)等新材料及氢燃料电池电催化剂、新能源技术研发是一家集技术、研发、生产、销售、服务于一体的国家火炬计划重点高新技术企业。

在氢燃料电池电催化剂方面,中资科技目前铂碳催化剂产品相关量产设备已到位,即将进行调试。 调试完成后,将形成公斤级量产能力。 公司已完成对多家国内外主流氢燃料电池厂商的送样工作,并在耐久性测试中表现出了良好的性能和竞争力,并得到了相关下游厂商的初步认可。

此外,公司承担的国家重点研发计划“高性能/抗中毒车用燃料电池催化剂的合成技术及批量制备”子课题“催化剂工业化量产”目前正在按计划推进。 在合金催化剂技术方案及工艺论证中参数优化满足项目设计目标; 小批量生产方面,已完成1g→10g/批→100g/批优化及放大,放大前后催化剂物理结构保持一致,催化活性未明显降低。 次间一致性较为稳定,预计中试装置设计产能可达到≥200g/批、≥50kg/年。

据悉,中自科技挂牌投资项目“氢能燃料电池关键材料研发能力建设项目”将基于贵金属高分散、高稳定性等现有核心技术,重点发展电催化剂用于燃料电池和水电解。 氢催化剂的开发是研发方向,服务最终将应用于氢燃料电池汽车行业。

目前,中资科技已成功研发第一代铂碳电催化剂,并参与“十三五”国家重点研发计划项目“高性能/铂碳电催化剂的合成技术及批量制备”的研发。防中毒车辆燃料电池催化剂”。

5、上海吉平新能源科技有限公司

上海吉平新能源科技有限公司(简称“吉平新能源”)是国内首家实现氢能源及燃料电池催化剂量产的科技公司。 自2020年成立以来,持续为下游客户提供燃料电池催化剂、水电解制氢催化剂等产品,并提供技术解决方案。

吉平新能源拥有全国首条具有完全自主知识产权的全自动催化剂生产线。 单条生产线年产量可达2吨,产值超6亿元。 公司开发了多种催化剂产品,各项指标均超过同类进口产品。 同时在此基础上开发了第二代合金催化剂和第三代非铂催化剂。

吉平新能源催化剂产品类别包括多种燃料电池催化剂和质子交换膜水电解制氢催化剂。 2021年,吉平催化剂将占据国内催化剂95%以上的市场份额,实现国产催化剂出口为零的突破。

目前,公司自动化催化剂生产线已投产,年产催化剂2吨。 其性能与同类进口催化剂相比显着提高,价格比进口产品低15%以上。 真正打破了国际技术封锁,为下游客户降低了成本。 。

据了解,吉平新能源催化剂业务范围已覆盖多家行业龙头企业。 吉平凭借稳定的性能、经济的价格、高效的供货、专业的技术支持和完善的客户服务赢得了国内众多MEA和电堆公司的青睐。 公认的,吉平催化剂2019年占据国内催化剂市场份额85%以上。

目前,吉平新能源在不断完善现有技术的同时,也在研发第二代合金催化剂,布局第三代非铂催化剂,助力我国燃料电池产业健康快速发展。

6、南京东研氢能科技有限公司

南京东研氢能科技有限公司(以下简称“南京东研”)是由南京大学、南京麒麟科技创新园和江苏启迪科技园发展有限公司共同创办的高新技术企业,从事燃料电池核心原材料生产。 研发、生产、销售。 2015年12月,南京东研成立,致力于纳米催化剂材料的研发、生产、销售和技术服务。

南京东研拥有多项发明专利,包括质子交换膜燃料电池催化剂DOIN-PCO系列、水电解制氢催化剂DOIN-PN系列、直接甲醇燃料电池催化剂DOIN-PT系列等材料产品。 南京东研氢燃料电池催化剂产品荣获“高新技术产品”称号,销往国内外氢燃料电池领域知名公司。

7.氢中科(广州)新能源装备有限公司

氢能中科(广州)新能源装备有限公司(简称:氢能中科)作为核心材料催化剂国产化的重要推动者,突破了国际对我国氢能核心材料的“卡脖子”封锁燃料电池以其实力。

目前,公司氢燃料电池催化剂产品及生产线设备拥有完全自主的核心知识产权。 目前拥有发明授权4项,发明公告11项,实用新型专利3项。

氢能中科于2019年11月完成试生产,2020年进入量产阶段,2021年扩产后将达到500KG/年,可支撑2万多辆氢燃料电池汽车/年的消耗。 目前公司已获得质量管理体系认证,是国内优质的氢燃料电池催化剂生产企业。 同时,氢中科的铂碳催化剂和铂基系列催化剂已实现商业化量产。

此外,氢电中科的第二代储备产品铂合金催化剂已完全自主研发。 它采用自制铂碳为原料制备合金,可以轻松控制粒径和活性成分。

在性能方面,氢中科的产品质量活性高、比表面积大、碱土金属离子溶出量低、稳定性高。

氢电中科透露,目前用于PEM制氢阴极析氢侧的铂黑和铂碳催化剂已实现商业化,可用于水电解制氢电解槽。

8、宁波中科科创新能源科技有限公司

宁波中科创新能源科技有限公司(简称:中科创新)专注于开发具有自主知识产权的高性能贵金属基纳米催化剂。 推出的HiCa系列纳米贵金属催化剂适用于氢氧(空气)质子交换膜燃料电池、直接醇燃料电池和气体传感器。 该系列催化剂产品具有金属负载量高、粒径小、可控、可调、分散度高、成分和结构一致性好、分散性好等技术特点。 双金属催化剂还具有合金化程度高的优点。 活性高、耐久性好。

依托中科院上海高级科学技术研究院的人才团队和卓越技术,中科科创现拥有铂基催化剂和铂镍碳催化剂两大类燃料电池催化剂。 目前,中科科创主推高负载Pt/C催化剂。 目前拥有大规模批量制备技术——原始晶格压应力; 装载量可调,粒径小,可控可调,突破了规模化制备成分和结构一致性的关键技术,并实现了公斤级制备。

目前,中科科创拥有粒径为2.8nm、3.1nm、3.8nm的铂碳催化剂,以及粒径为3.8nm、4.6nm的钯碳催化剂。 它还提供低负载量的铂(0.1~20wt.%)。 碳、钯碳、纳米氧化铱、纳米金催化剂等

9.西安凯利新材料有限公司

西安凯利新材料股份有限公司(以下简称“西安凯利”)主要从事贵金属催化剂的研发与生产、催化应用技术的研发、回收与利用废旧贵金属催化剂再加工,是我国精细化工领域的技术领先者。 作为贵金属催化剂供应商,我们开发了多种贵金属催化剂产品,实现进口替代。 西安凯利自成立以来,研发了活性炭负载、氧化物负载、有机负载贵金属催化剂、均相催化剂、手性催化剂、特种催化剂等数百种催化剂,以及多种催化剂。一百个催化合成/反应。 工艺技术。

10.苏州庆东电源科技有限公司

苏州庆东动力科技有限公司(简称“庆东科技”)是国内为数不多的自主研发、设计、生产催化剂并批量安装在膜电极上的核心关键材料制造企业之一。燃料电池。

庆东科技于2017年自主研发出首款催化剂和膜电极产品,并于2019年投产了自主研发的卷对卷直接涂布法膜电极生产线。实现了从催化剂材料、膜电极设计、和CCM涂层。 布膜电极封装的整个生产流程实现国产化。

目前,庆东科技已布局苏州、常熟、上海、河南四大研发生产中心,建成年产催化剂生产线、年产200万只全自动膜电极直接涂覆生产线片、膜电极封装生产线一条。 。

今年5月,上海氢辰新能源科技有限公司(以下简称“氢辰科技”)宣布拟通过换股方式全面收购庆东科技。 战略整合后,青东科技将成为海龙科技的全资子公司。 公司并继续相对独立地运营。

铂金催化剂,图源庆东科技

目前,铂金属的稀缺性已引起人们的关注。 与此同时,成本高等现实因素也成为催化剂突破面临的问题。 事实上,我国一直从国外大量进口燃料电池催化剂,不仅成本高昂,而且相关技术受阻。 这也直接产生了连锁反应。 成本方面,关键零部件的不断叠加,导致燃料电池电堆产业化推进困难重重。 从技术上来说,极大地制约了我国氢燃料电池产业链的国产化,促进了下游产品的发展。 技术壁垒增加。

降低成本、提高利用率一直是铂催化剂商业化应用的难点。 我国需要尽快突破燃料电池催化剂的“卡脖子”技术,自主研发氢燃料电池相关催化剂专利,从源头上解决氢能源问题。 第一个障碍。

庄信万丰与运粮科技签署国内首份燃料电池铂催化剂回收合同,将有助于加速形成铂催化剂回收体系,保障大规模市场应用的稳定供应,并通过商业模式帮助行业降低成本。铂催化剂实现成本突破的方法给了新的启发。

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