田中贵金属的贵金属产业链
如果把氢能产业继续往材料端拆,你会发现一个很有意思的现象:
无论是制氢,还是燃料电池,背后都绕不开几种贵金属。
铂、铱、钯、钌、铑,看起来离普通能源产业很远,但它们恰恰卡在氢能产业很多关键设备的核心位置。
而日本一家拥有140多年历史的贵金属企业,正在尝试把这些环节全部串起来。
9月9日,田中贵金属宣布,将首次参加10月20日至22日在德国汉堡举行的 Hydrogen Technology World Expo 2026。
如果只是参加一次氢能展,这条新闻其实没什么特别。
真正值得关注的是它准备展示什么。
从PEM燃料电池催化剂,到水电解催化剂,再到钯氢分离膜、制氢重整催化剂、PROX催化剂,最后甚至包括贵金属回收。
也就是说,田中贵金属想展示的已经不是某一种材料,而是:
制氢—提纯—利用—回收。
一条围绕贵金属构建起来的氢能产业链。
第一块生意:燃料电池里的铂
田中贵金属进入燃料电池催化剂并不算晚。
公司从1985年就开始开发固体高分子燃料电池,也就是PEFC/PEMFC使用的电极催化剂。
这种燃料电池大家已经比较熟悉了,目前氢燃料电池汽车使用的主流路线基本就是这一类。
其中一个核心材料,就是铂催化剂。
问题也恰恰在这里。
铂价格高,而且属于稀缺贵金属。燃料电池如果未来真正大规模进入汽车、固定式发电和数据中心市场,单位千瓦到底能把铂载量降到多少,直接影响系统成本。
所以今天燃料电池催化剂厂商比拼的,早就不只是“能不能做”。
而是三个指标:
活性有多高、寿命有多长、铂能不能少用。
田中贵金属表示,目前其PEFC电极催化剂已经拥有世界顶级水平的供应业绩。
第二块生意:PEM电解槽里的铱
如果说燃料电池绕不开铂,那么PEM水电解目前面对的一个更麻烦的问题,就是铱。
PEM电解槽阳极的氧析出反应,也就是OER,通常需要使用铱系催化剂。
但是铱比铂还稀缺。
所以随着全球PEM电解槽规划不断扩大,一个长期存在的问题就是:
如果所有项目都按照现在的铱载量往上建,铱够不够用?
这也是为什么现在全球很多PEM电解槽企业和催化剂厂商,都在拼命研究降低铱载量。
田中贵金属这次展示的水电解催化剂,也把这一点摆到了非常重要的位置。
公司的思路是通过提高催化剂比表面积,在保证活性的同时,尽可能降低铱的使用量。
这件事表面看是催化剂技术升级,本质上却关系到PEM电解水未来能不能真正走向大规模产业化。
第三块生意:钯来“筛”氢气
另外一项很有意思的技术,是钯氢透过膜。
钯有一个非常特殊的性质:对氢具有很高的选择透过性。
简单理解,就像给混合气体装了一张“筛子”。
其他气体过不去,氢可以过去。
因此可以利用非常薄的钯膜,从混合气体中分离和提纯氢气。
田中贵金属开发的钯氢透过膜,在大约100℃的工作温度下也能够进行氢气提纯。
如果未来氨裂解制氢、天然气重整制氢以及各种分布式制氢路线扩大,这类氢气净化技术同样存在市场空间。
钌和铑,也进来了
还没完。
制氢过程中,同样需要其他铂族金属。
田中贵金属目前拥有以钌Ru和铑Rh为核心的水蒸气重整催化剂,可以让天然气等碳氢化合物与水蒸气反应生产氢气。
后面还有变换催化剂。
通过水煤气变换反应,把一氧化碳和水蒸气进一步变成二氧化碳和氢气。
再往后,还有PROX催化剂。
它负责继续清除氢气里的残余一氧化碳。
按照田中贵金属公布的数据,其PROX催化剂可以把CO浓度降低到10ppm以下,满足PEFC对高纯氢气的需求。
你会发现,这时候铂族金属已经差不多凑齐了:
铂、铱、钯、钌、铑。
它们分别出现在燃料电池、水电解、氢气分离、重整和净化等不同环节。
这也是为什么从材料角度看,氢能产业其实一直都是一个“贵金属密集型产业”。
真正重要的是最后一步:回收
不过这次田中贵金属最值得关注的,可能还不是前面这些催化剂。
而是最后两个字:
回收。
田中贵金属现在希望建立的是一个完整闭环:
贵金属采购→材料开发→制造→销售→使用→回收→精炼→重新制造。
氢能设备里的铂、铱、钯并不是用完以后就彻底消失了。
燃料电池电堆退役以后可以回收。
电解槽退役以后也可以回收。
催化剂寿命结束以后,里面的贵金属依然具有很高价值。
所以当氢能产业进入真正的大规模商业化阶段以后,贵金属回收可能会变成一个越来越重要的环节。
这不仅关系到成本。
更关系到供应链安全。
因为铂族金属有一个共同特点:
贵,而且资源高度集中。
如果产业规模不断扩大,却只依赖不断开采新的贵金属,成本和供应风险都会越来越明显。
而一旦形成规模化回收体系,情况就不一样了。
今天装进燃料电池和电解槽里的铂、铱和钯,未来很大一部分都有可能重新回到下一代设备里。
田中贵金属目前已经把贵金属采购、材料开发、制造、销售和回收放在同一个体系中。公司认为,这种闭环能够同时提高贵金属循环利用率,并增强供应稳定性。
从“卖贵金属”,变成“管理贵金属”
这可能才是田中贵金属今天真正想做的事情。
以前一家贵金属企业的商业模式很好理解:
卖材料。
从“卖贵金属”到“管理贵金属”
但进入氢能时代以后,这个模式正在发生变化。
未来真正有竞争力的企业,可能不仅要告诉客户:
“我的铂催化剂性能更好。”
而是要进一步告诉客户:
我可以帮你减少铂;
帮你减少铱;
帮你提高催化剂寿命;
设备退役以后,我还能把贵金属收回来;
精炼以后,再重新卖给你。
这样一来,企业卖的就不再只是几克铂、几克铱。
而是整个贵金属生命周期管理。
今年7月,田中贵金属还刚刚在日本神奈川县投入运行了一套500kW纯氢燃料电池发电设备“TANAKA H2 Nexus”。这意味着它一边做氢能材料供应商,一边自己也开始成为氢能技术的使用者。
再看这次汉堡展会,它展示的已经不只是燃料电池催化剂,而是一套从制氢、提纯、利用一直延伸到回收的完整技术组合。
所以,这条消息真正值得看的,不是:
“田中贵金属第一次参加欧洲氢能展。”
而是另外一个问题:
当全球氢能真正开始大规模扩张以后,谁来控制那些藏在电解槽和燃料电池里的铂、铱、钯、铑和钌?
可能未来氢能产业争夺的不只是电解槽,也不只是燃料电池。
还有这些看起来不起眼,却真正决定成本和供应链安全的——
贵金属。
