铂价上涨对PEM燃料电池市场的影响
自1970年以来,铂的价格一路攀升。
IDTechEx的首席技术分析师Conor O'Brien的最新文章探讨铂在PEM燃料电池中作为催化剂的关键作用,以及业界如何想方设法减少对这种越来越贵的贵金属的依赖。
铂族金属(PGM)涨价给质子交换膜燃料电池(PEMFC)行业带来了实实在在的成本压力。
铂作为催化剂不可或缺,但价格居高不下。
催化剂成本在燃料电池堆总价中占了不小的比例,这让铂用量从原本的技术问题变成了设备制造商不得不面对的商业难题。
要想和其他燃料电池技术以及低碳能源方案竞争,PEMFC市场得加快步伐——既要少用铂,又不能牺牲性能。
燃料电池在固定式和移动应用领域越来越普及,材料和零部件的需求自然水涨船高。IDTechEx最新发布的报告《PEM燃料电池材料2026-2036:技术、市场、参与者》做了详细的十年预测,涵盖了铂催化剂在不同需求和应用场景下的用量。
报告基于一手调研,深入分析了技术基准和市场趋势,让人能看清PEM燃料电池材料市场的竞争格局、新机会和潜在挑战。
为什么PEMFC离不开铂催化剂?因为铂在PEM系统的工作环境下表现独特——活性高、稳定、耐腐蚀,三者兼备。
铂能高效催化阳极的氢氧化反应和阴极的氧还原反应,反应速度快,功率密度高。其他材料,尤其是那些供应链成熟的,很难在PEMFC里达到同样的性能和耐用性。

铂价走势图,1970-2025年。价格持续上涨,促使PEMFC市场想办法减少对铂族金属的依赖。数据来源:IDTechEx
为了少用铂族金属,研究人员正在想办法提高铂的催化效率。把铂和其他金属做成合金能大幅提升氧还原反应(ORR)的活性。
加州大学伯克利分校的研究发现,Pt₃Ni(111)表面的ORR活性比纯铂高出大约十倍——原因是氧的结合力变弱了,催化活性位点得以保留。
斯洛文尼亚的Mebius公司开发出一种核壳结构的催化剂,把铂层包在有序排列的Cu3Pt合金外面,让大部分铂原子都待在表面发挥催化作用。
另一个思路是用别的材料替代铂。氢能市场的催化剂供应商告诉IDTechEx,不要只盯着铂,多用几种铂族金属分散风险,能降低对某一种材料的依赖,成本也就下来了。
比如铱,主要是镍矿开采的副产品,价格更便宜。铂族金属之外,金属/氮/碳(MNC)催化剂也很有潜力,
好几所大学都在研究。虽说MNC的体积催化活性只有铂的10%,但胜在便宜——多加点量就能弥补活性上的差距。
真正在商业上搞出动静的,还是催化剂沉积工艺的优化——降成本、减浪费、提效率。
从丝网印刷、喷墨印刷这些批次生产转向连续卷对卷(R2R)涂层,几乎成了行业标配。这些R2R工艺的领头企业和技术对比,包括超声喷涂、气溶胶喷涂、狭缝涂布、刮刀涂布等等。
铂价一路涨,催化剂怎么用得更高效就成了PEM燃料电池推广的最大瓶颈。
好在非铂催化剂、高活性铂合金、优化沉积工艺这些进展帮着减少了铂用量,同时还保住了性能。这些领域继续突破,才能让PEMFC系统真正做到又便宜又好用,走向大规模商用。