前言：目前全球每年的鉑金產(chǎn)量約200噸左右，主要應用于汽車、工業(yè)、首飾等領域。過去5年，汽車催化劑領域的鉑金需求大約占總需求的37%到41%，其中，燃料電池汽車對鉑的需求量最高。

賀利氏貴金屬事業(yè)部-全球研發(fā)與創(chuàng)新負責人Dr. Philipp Walter在“2019鉑金及氫能產(chǎn)業(yè)峰會”表示氫能經(jīng)濟與鉑族金屬(PGMs)市場互相影響，中國將在氫能經(jīng)濟中發(fā)揮主導作用。

根據(jù)中國汽車工程學會編制的中國節(jié)能和新能源汽車技術路線圖，中國在2025年將至少有5萬輛氫燃料電池車在路上行駛，而到2030年將達到100萬輛燃料電池車。世界鉑金投資協(xié)會據(jù)此預測中國氫燃料汽車產(chǎn)業(yè)對鉑金的需求將高達有16噸。

可見，未來中國氫燃料電池車市場的增長將對鉑金需求產(chǎn)生積極影響。

資料顯示，目前全球每年的鉑金產(chǎn)量約200噸左右，主要應用于汽車、工業(yè)、首飾等領域。過去5年，汽車催化劑領域的鉑金需求大約占總需求的37%到41%，其中，燃料電池汽車對鉑的需求量最高。

早期氫燃料電池汽車的鉑用量為30-80 g/輛，鉑消耗量為傳統(tǒng)柴油車的3-8倍。近年來，隨著技術進步，單車鉑含量有所下降。目前，豐田等第一梯隊車企的氫燃料電池汽車鉑用量為0.17g/kW(約20g/輛)。未來該指標有望進一步降低。據(jù)美國能源局消息，2020年將實現(xiàn)單車鉑用量低至0.125g/kW(約14.7g/輛)，但這一含量仍然高于傳統(tǒng)的柴油汽車耗量。

鉑金適合作為燃料電池汽車的催化劑，因為它能使氫和氧以最佳速率進行反應，同時又足夠穩(wěn)定，能夠承受燃料電池內(nèi)部復雜的化學環(huán)境和高電流密度，長期有效地發(fā)揮作用。

鉑基氫燃料電池內(nèi)部結構圖

（注：鉑基氫燃料電池工作原理為利用氫氣通過鉑催化劑，分解成兩個氫離子和兩個電子，通過質子交換膜篩選后，電子由負極流向正極形成電流驅動電機）

但有業(yè)內(nèi)人士指出，使用鉑金作為氫燃料電池催化劑存在兩個問題。一是，全球鉑產(chǎn)量很低，價格高昂，導致氫燃料電池汽車成本居高不下；二是，鉑金催化劑容易“中毒休克”。無論是空氣還是氫氣里面有一氧化碳、氮氧化物或硫化物的話就會中毒，一旦中毒變不出質子，電子也就出不來了，而且會在電堆里揮發(fā)不出去，必須從膜里拿下來重新冶煉。這就會影響電堆的壽命。

高工氫電梳理發(fā)現(xiàn)，目前國內(nèi)外至少有9家公司在從事燃料電池催化劑的研發(fā)，具體如下：

1、Johnson Matthery

Johnson Matthery是全球最大的催化劑公司之一，公司自90年代就開始研究燃料電池及各部件，2000年成立了燃料電池材料公司Johnson Matthey Fuel Cells Ltd，并與全球最大的鉑供應商Anglo Platinum建立了長期合作關系。Johnson Matthey的催化劑產(chǎn)品類型多樣，包括純鉑、合金、含有和不含催化劑載體。

2、田中貴金屬

田中貴金屬從1985年展開燃料電池催化劑研究，在該領域擁有極為深厚的技術積累。其集結長年培育的貴金屬催化劑技術及電化學技術，開發(fā)了 PEFC 的陰極(空氣極)用高活性白金催化劑，以及陽極(燃料極)用耐一氧化碳(CO)毒害特性的優(yōu)良白金合金催化劑。憑借出色性能表現(xiàn)和穩(wěn)定的批量供貨，田中貴金屬工業(yè)催化劑產(chǎn)品被應用于本田新型燃料電池車Clarity。

3、優(yōu)美科

優(yōu)美科自20世紀80年代末開始開發(fā)用于各種聚合物電解質膜（PEM）燃料電池技術的燃料電池催化劑，產(chǎn)品設計用于燃料電池車輛、PEM電解和其他基于燃料電池的應用。

今年2月，公司宣布將擴大在韓國的燃料電池催化劑生產(chǎn)能力，以支持現(xiàn)代汽車集團以及其他汽車客戶的需求增長。

4、貴研鉑業(yè)

貴研鉑業(yè)是一家從事貴金屬系列功能材料研究、開發(fā)和生產(chǎn)經(jīng)營的企業(yè)。公司主營業(yè)務包括貴金屬特種功能材料、貴金屬高純功能材料、貴金屬信息功能材料及貴金屬環(huán)境及催化功能材料四大產(chǎn)業(yè)領域。

近年來，公司將研究重心放在貴金屬工業(yè)催化劑，成為國內(nèi)燃料電池催化劑唯一上市標的公司。目前，公司與上海汽車集團在燃料電池催化劑領域合作研發(fā)出的鉑基催化劑已交付于上汽集團。

5、武漢喜瑪拉雅

武漢喜瑪拉雅創(chuàng)立于武漢光谷。為打破國外的技術壟斷和自主研發(fā)燃料電池核心技術，2015年，公司與清華大學簽訂技術成果轉讓合同并在湖北省咸寧市建立了清華喜瑪拉雅氫燃料電池產(chǎn)業(yè)化基地。

2016年，公司完成催化劑、膜電極、雙極板等關鍵材料的研發(fā)和工藝制備。2018年4月，其自主研發(fā)的燃料電池Pt/C催化劑量產(chǎn)技術取得突破，具備了大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)條件，產(chǎn)能達到5kg/天規(guī)模。量產(chǎn)Pt/C催化劑主要包括40wt%、50wt%、60wt%、70wt%幾種規(guī)格，具有高活性、高穩(wěn)定性、低成本優(yōu)勢，成本大幅降低至同類進口產(chǎn)品的一半。

據(jù)悉，目前公司在清華大學催化劑制備工藝技術支持下能日產(chǎn)200g的Pt/C燃料電池催化劑材料。

6、上海濟平

上海濟平新能源科技有限公司成立于2018年8月，公司主要研發(fā)生產(chǎn)燃料電池催化劑和氣體擴散層。據(jù)公司執(zhí)行總裁鄒裕民透露，濟平催化劑技術是采用獨特鉑化學與前驅物處理技術、特殊碳粒處理法，讓催化劑粒子附著、分散，同時研發(fā)了獨特合成催化劑及熱處理鉑及鉑合金技術，以達成最佳性能及耐久性。

公司第二代催化劑主要在研制三元鉑合金催化劑。該產(chǎn)品的研發(fā)主要有兩個方向：一是在保持性能基礎上，降低鉑的用量，主要策略是核殼結構合金，鉑粒子只分布于表面，減少浪費；二是增進耐久性，主要策略是三原合金，加入抗腐蝕的貴金屬。

2019年，上海濟平計劃催化劑量產(chǎn)1公斤/天，工廠一期產(chǎn)能規(guī)劃根據(jù)市場需求可擴大為3-5公斤/天。10公斤內(nèi)訂單周內(nèi)可實現(xiàn)產(chǎn)品交付。

7、擎動科技

蘇州擎動動力科技有限公司（以下簡稱：擎動科技）自主研發(fā)催化劑，并將其批量應用于公司的核心產(chǎn)品膜電極上。擎動科技總經(jīng)理朱威博士透露，公司鉑碳催化劑的鉑載量已處于領先水平，接下來公司要推出的是鉑鈷催化劑，這款催化劑工藝更加復雜，能夠在性能提高的基礎上，將鉑載量減少一半。

8、東焱氫能源

南京東焱氫能源科技有限公司主要從事氫燃料電池和工業(yè)催化材料的研發(fā)、生產(chǎn)與銷售，在納米催化劑、納米電極和氫能發(fā)電系統(tǒng)等方面具有核心專利技術。

公司的 DOIN系列催化劑是以碳黑為載體的Pt基燃料電池電催化劑，具有粒徑小、粒徑分布均勻、電化學活性面積（ECA）大等特點，主要用于氫燃料電池、直接甲醇燃料電池和電解水制氫。公司可根據(jù)客戶的具體需求，定制特定Pt載量與特定電化學活性面積的燃料電池催化劑。

9、福達合金

福達合金的主營業(yè)務為電接觸材料的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售，是我國電接觸材料行業(yè)的領先企業(yè)。公司5月25日發(fā)布公告稱，擬出資5000萬人民幣投資設立全資子公司福達氫能源材料有限公司(暫定名)，開展氫能源材料的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售等業(yè)務。

全資子公司成立后，公司擬結合現(xiàn)有貴金屬回收、貴金屬精煉、冶金加工及粉體制備技術，將氫燃料電池用金屬極板類產(chǎn)品及貴金屬材料催化劑作為后續(xù)重點研發(fā)方向，積極探索利用現(xiàn)有生產(chǎn)線技術開發(fā)氫能源材料產(chǎn)品。

針對未來催化劑技術發(fā)展趨勢，有業(yè)內(nèi)人士判斷：“為適應車用燃料電池需求，催化劑還需要不斷提高耐久性，并降低鉑載量。但降低鉑載量，并不意味著催化劑一定會朝非鉑方向發(fā)展。很多試驗表明，非鉑催化劑達不到車用燃料電池的性能及壽命要求。未來10年內(nèi)，非鉑催化劑都難以用到車用燃料電池上。”

“未來，隨著鉑載量的不斷降低，一輛車中的鉑載量僅有幾克，還可以回收。”業(yè)內(nèi)人士補充說道，目前國內(nèi)氫燃料電池催化劑已取得一定研究成效，但大批量的生產(chǎn)和回收技術仍然有待創(chuàng)新和提升。在國家政策大力支持下，國內(nèi)企業(yè)制備高效氫燃料電池催化劑之路仍然充滿了挑戰(zhàn)和機遇。