氢燃料电池催化剂国产供应链

氢燃料电池汽车的应用推广正在为氢能发展奠定良好的产业基础。作为氢能应用的先导领域,氢燃料电池汽车在全球受到高度重视,我国也已在氢燃料电池汽车的应用推广领域不断取得新进展,并初步掌握了关键零部件等核心技术。随着氢能基础设施建设的不断完善,以及氢能产业链企业加紧补链强链,氢燃料电池汽车正在向更多场景推广示范应用,并带动氢能产业发展打开更大空间。

当下,加快氢能产业化布局已成为全球共识。我国高度重视氢能产业发展,先后发布了《氢能产业中长期发展规划(2021-2035年)》《氢能产业标准体系建设指南(2023版)》,并开展了五大燃料电池汽车城市群应用示范。在国家政策引领下,各地都在积极布局氢能及燃料电池产业。

低铂和非铂催化剂是燃料电池降本关键在氢燃料电池电堆的“心脏”膜电极中,催化剂起到促进氢气和氧气分解进行电化学反应产生电流的作用,其催化效率将直接决定燃料电池的发电效率及性能。

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。

目前燃料电池中常用的商用催化剂是铂(Pt),Pt具有良好的分子吸附、离解特性,因此铂催化剂成为最理想的催化剂材料。但是,铂金属价格昂贵,我国的储存量也非常短缺,Pt昂贵的价格对于燃料电池大规模商业化是个极大的阻碍。

除铂基催化剂外,还有低铂催化剂和非铂催化剂。

低铂催化剂通过在铂催化剂中添加其他元素或化合物制成。这些元素或化合物可以促进化学反应,提高催化剂的活性、稳定性和耐久性。一些常见的低铂催化剂包括铁、铜、锌等。这些元素都可以作为铂的替代品或者增强剂,从而降低铂的使用量,提高催化剂的性能。

非铂催化剂是一种新型燃料电池催化剂,它不使用铂作为活性组分。这些催化剂通常由过渡金属氧化物、碳等材料制成。它们具有成本低、活性高、耐腐蚀性好等优点,可以提高燃料电池的效率和稳定性。一些常见的非铂催化剂包括碳纳米管、碳纤维、金属氧化物等。这些材料可以与氢气发生反应,促进氢气分解成氢离子和电子,从而实现燃料电池的能量转化。

随着科学技术的不断进步和研究的深入,低铂和非铂催化剂有可能成为未来燃料电池催化剂的重要发展方向,从而降低燃料电池的成本,提高其商业化应用的竞争力。

催化剂成本高、技术壁垒高、国产化程度低

燃料电池催化剂对产品性能要求严格,原材料价格高昂,工艺流程复杂,因此行业技术壁垒与制造成本较高,产业化过程漫长。中国燃料电池催化剂技术起步较晚,与国际水平差距较大,且原材料严重依赖进口,催化剂国产化程度不足25%。随着燃料电池催化剂企业与科研院校技术合作的加深,中国燃料电池催化剂行业已实现多项技术突破,国产化水平有望进一步提升。

成本高:燃料电池催化剂由于原材料价格高昂,工艺流程复杂,制造成本较高。燃料电池催化剂成本约占电堆生产成本的36%,其主要原材料为贵金属铂,地壳含量极低,全球存量稀少,进口价格持续上涨。催化剂加工中需通过一系列化学反应精确调控合金成分及合金纳米颗粒的尺寸、形貌,流程复杂,要求严苛。减少铂在催化剂生产中的单位用量、开发新的非铂催化剂或通过回收手段降低铂的采购成本是未来催化剂发展的主要方向。

技术壁垒高:燃料电池催化剂对产品性能要求严格,制备流程复杂,生产技术壁垒较高。燃料电池催化剂对催化材料的活性、导电率、稳定性、抗中毒性、耐腐蚀性等各项性能要求较高,制备方法根据催化剂种类的不同,包括溶剂热法、电化学沉积法、原子层沉积法、物理溅射沉积法等等,工艺操作复杂,还需应用过程中的不断测试、纠错、改进、完善,才能跨越实用门槛,获得市场认可,最终实现规模化生产。

国产化程度低:中国燃料电池系统催化剂技术起步较晚,与国际水平差距较大,国产化水平不足25%。中国氢燃料电池催化剂市场主要为国外企业主导,约占75%-82%的市场份额。且催化剂主要原材料铂族金属98.7%的矿产资源集中于南非、俄罗斯、加拿大和美国,严重依赖进口。目前中国催化剂技术已实现多项突破,国产化水平有望进一步提高。

我国燃料电池催化剂布局加快

我国的燃料电池催化剂行业经历了以下三个时期:

在2001-2016年的萌芽期,我国燃料电池汽车经历约15年的技术积累,逐步进入商业应用推广阶段,为燃料电池催化剂提供广阔的下游市场。

在2017-2019年的启动期,政府鼓励外商投资低铂催化剂,并将“低成本燃料电池催化剂”列入材料领域科技创新专项规划,降低催化剂成本成为燃料电池产业化攻坚的重要方向,这一阶段国产燃料电池催化剂企业产能取得重大突破,降低催化剂进口依赖程度。

在2020年至今的高速发展期,政策加码为燃料电池汽车关键核心技术产业化攻关和示范应用提供奖励,国产燃料电池催化剂企业加快生产线建设布局,实现国产催化剂出口海外市场。

随着燃料电池汽车的商业化推广与高功率化发展,催化剂作为燃料电池电堆的重要组件,2026年市场规模有望达25亿元,2027年有望突破40亿元,到2030年乐观预估能达到120亿元。

氢燃料电池分为阳极反应和阴极反应,其中阴极反应比较复杂且速率慢,是影响氢燃料电池工作效率的主要因素[1]。当今世界使用最多的是贵金属铂(Pt)及其合金催化剂,但由于金属铂的价格高、储量较少,难以满足市场需求,因此发展低成本,非铂催化剂成为了新的发展趋势。本文中阐述了氢燃料电池中ORR催化剂,通过催化剂的类型不同,明确各类催化剂的优缺点来进行合理的选择,以期为其进一步的研究与发展打下基础。根据ORR催化剂的组分不同,可以分3类催化剂。通过这3类催化剂来加速氧化原反应进程,从而改善氢燃料电池的整体性能。

1Pt基催化剂

1.1Pt/C类催化剂

Pt/C催化剂成分简单,制备工艺技术纯熟,可以进行大规模的生产并满足市场的需求。Pt/C由于活性炭载体的存在,Pt的颗粒更小,通过减小铂颗粒的平均粒径可以增加单位质量所暴露的催化活性位点[2]。在“催化剂-载体”的相互作用下,使用导电性强、稳定性好的载体担载铂将有助于提高铂的利用率[3-4]。根据生产过程的经济性、载体的处理工艺等,化学法更适合来制备,物理法不适合用于商业化生产。化学法包含胶体法、乙二醇法以及浸渍还原法3种。

1.2Pt基合金催化剂

相对于传统的Pt/C类催化剂,利用合金法可以降低铂的含量,原理是铂与廉价的碱金属(如Ni、Mn、Cu等)形成多元合金,合金法也降低了氢燃料电池的成本,具有经济可行性。Antolini[5]研究了Pt-Ni二元催化剂和Pt-NiM三元催化剂,通过三元催化剂和二元催化剂相比较,并对其进行分析总结,表明三元催化剂具备较好的催化活性,稳定性也更好。Liu等[6]通过Pt/C、PtCo/C、PtCoMn/C3种铂系催化剂性能的比较分析,发现性能具有以下趋势PtCoMn/C>PtCo/C>Pt/C,进而得出多元化剂的性能强于二元催化剂。Beermann等[7]用热处理的方法成功制备了八面体状Pt-Rh-Ni纳米颗粒,具有明显催化活性。总的来说,与二元铂基催化剂相比较,多元铂基催化剂有更好的稳定性,具备更优异的ORR催化活性。

制备铂基催化剂普遍使用的是将铂与铂合金以纳米颗粒的形式分散在炭载体上,其中存在的问题有:

①大部分铂原子被浪费,原因是部分铂原子存在于纳米颗粒的内部,无法参与催化反应,导致了资源的浪费以及成本的增加。②Pt原子颗粒在载体表面进行迁移、相互吸附团聚在一起,降低了催化剂的表面积,造成催化活性下降,从而影响了氢燃料电池的整体性能,工作时长短、性能不稳定[8]。③在炭载体上,Pt原子会被腐蚀,造成颗粒脱落。

为了提高Pt原子的利用率,减少Pt用量,可以使用“多孔开发”的结构来减少Pt原子的消耗。Chen等[9]制备出Pt-Ni合金纳米框架结构催化剂,内外催化剂面都是Pt-skin结构,该结构达到增强催化剂稳定性的目的,与此同时,Ni的金属元素可以调节Pt的电子结构,从而导致更多的元素被置于催化剂的表面。这类催化剂有很好的稳定性和优异的催化活性。Li等[10]对具有良好表面Pt和高活性的Pt原子的Z形Pt-Ni合金纳米线的催化剂性能进行了探讨。除此之外,在碳原子的强烈交互作用下,这种催化剂的稳定性能得到改善。

2非贵金属催化剂

2.1过渡金属化合物

过渡金属的储量丰富,价格低,可以提高ORR催化活性。但是,过渡金属化合物对氧气的吸收能力较弱,导电性也不好,并且在催化过程中,化合物的颗粒更易于团聚,不利于催化的实现。对于增强过渡金属物质的催化性能,人们主要从形貌研究和功能研究这2方面入手。如Liu等[13]设计并合成了3种不同粒径的CoO纳米微粒,通过对比分析发现,CoO粒径越小,相应的ORR催化活性越高。通过特殊的形状(如有序介孔结构、核壳结构和空心结构)提升它的催化性能。

2.2过渡金属-氮-碳催化剂

最早发现具有一定的催化活性是酞菁钴,随着人们对过渡金属(Fe、Co、Ni、Mn等)氮碳催化剂的研究不断深入,发现其可以提升材料的催化活性及其稳定性,是铂基催化剂的理想替代品。制备过渡金属氮碳催化剂方法主要是利用热处理使氮源、金属盐、模板、碳源等均匀融合,酸洗后得到。主要原理是在高温加热下,利用含氮小分子与过渡金属制备[14-16],或者利用含氮高分子中的氮原子与过渡金属络合制得。虽然高温热解法可以制备,但是材料形貌和结构多样,不容易控制,因此为了有效调控,采用模板法也是制备过渡金属催化剂重要的方法。Liang等[17]以二氧化硅为硬模板,制备出了Co-N-C催化剂,通过形成独特的介孔结构,增大了材料的表面积,使其具备了较高的ORR催化活性和选择性。Yang等[18]在高温煅烧下,将软模板与硝酸铁进行混合,成功制备含有Fe3C纳米粒子的竹节状碳纳米管,具有大量的碳边缘,有很好的ORR催化活性。

Yin等[19]采用高温热分解法,调整ZIF-8/67中Zn和Co的原子比例,从而获得Co-N-C催化剂,Zn能阻止Co的聚合(图1),并且在较高温度下,会挥发出许多细小的孔隙,从而使反应部位暴露,提高了催化活性。Zhang等[20]通过控制Fe含量达到在单原子级的分散,从而增加了ORR的催化活性。Li等[21]制备Fe-N-C催化剂(图2),通过固相聚合法在氯化锌/氯化钾的盐上进行了氧化反应,最后在800℃N2气氛下焙烧,获得了大孔隙的Fe-N-C。目前,研究最多并且活性最好的M-N-C催化剂是催化剂Fe-N-C和Co-N-C[22-24]。

3非金属催化剂

通过上述对铂基催化剂和非铂金属催化剂的阐述,发现2种催化剂都可以提高ORR的催化活性,但是也存在一些问题,比如对环境产生的污染以及稳定性差,同时还有抗毒能力弱。通过不断地研究,发现非金属催化剂也具备优异的ORR催化性能。其中以杂原子掺杂为例,根据所掺入杂原子的类别,可将杂原子掺杂碳分为单原子掺杂和多原子共掺杂。

3.1单原子掺杂碳基催化剂

在单原子掺杂碳材料中,主要有N掺杂、P掺杂和S掺杂等,其中N掺杂碳是研究最多的一类的ORR催化剂。最初,Matter等[25]合成了含氮碳材料,并发现它具有一定的催化活性。Gong等[26]制备了N掺杂碳纳米管,经过测试发现,在碳纳米管,N原子的掺杂促进了氧气的吸附并且削弱O-O键的键能,加快了ORR反应。除了N掺杂之外,Liu等[27]合成了P掺杂碳,并且表现出较高的ORR催化活性。对于S掺杂碳材料而言,需要较高的能量,比较困难,因此研究较少。

3.2多原子共掺杂碳基催化剂

除了单原子掺碳之外,还可通过不同杂原子间的协调效应,进行多原子共掺杂来增加催化活性。Wang等[28]成功合成了氮硼共掺杂碳纳米管,对ORR反应的活性高,也具备了更高的稳定性。Yang等[29]研制的氮硫共掺杂余孔碳板,相对Pt/C催化剂活性低,但对甲醇有良好的抗毒化性能。

综上所述,非金属和非贵金属催化剂降低了对金属铂的依赖,降低了对环境的污染,并且成本低,储量丰富,具备可观的催化活性,是铂基催化剂的理想替代品,可以很好地满足市场的需求,实现商业化。因此,非金属和非贵金属催化剂是未来氢燃料电池催化剂的主要研究方向。

目前氢燃料电池的催化剂主要分为三个大类:铂(Pt)催化剂,低铂催化剂和非铂催化剂。其中低铂催化剂分为核壳类催化剂与纳米结构催化剂,非铂催化剂分为钯基催化剂、非贵金属催化剂与非金属催化剂。

铂金催化剂是组成膜电极的重要材料,当燃料电池大规模推广应用时,铂金催化剂成本预计占电堆成本的40%以上,因此开发低铂高性能的膜电极是发展燃料电池技术的一个根本任务。燃料电池的性能正比于铂的载量和单位铂载量的性能,而单位铂载量的性能取决于铂的电化学活性比表面积(铂原子的利用率)、表面铂原子的催化活性和在燃料电池中氧气的传输效率。所以相同铂载量的膜电极,其发电性能可以差异很大。

根据庄信万丰的测算,早期每辆氢燃料电池汽车的铂含量为30-80克,铂消耗量为传统柴油车的3-8倍;近年来,随着技术进步,单车铂含量有所下降,目前海外最新的研究能够将铂用量降至0.06g/kW(约7.06g/辆),国内技术水平则为0.3g/kW,而丰田等第一梯队车企的商业化车型用量大约为0.17g/kW(约20g/辆)。

氢燃料电池汽车可能是长距离或重载应用的最佳选择,由于氢气的能量密度优于电池,因此需要快速补充燃料。按重量单位计算,氢燃料汽车的续航里程比纯电池电动汽车更长。根据BNEF分析,当燃料电池电动车在重型和中型车的市场份额达到7%的情景下,每千瓦节省0.13克的铂金载量,加上300千瓦及以上的卡车在销售组合中占更大比例,到2030年,铂金需求可能会达到35万至40万盎司。

基于此,国产催化剂能否实现批量应用,对氢能行业发展意义重大。根据全球氢能整理,近年来,国内涌入催化剂赛道拟推动产品国产化替代的企业不在少数,包括南京东焱、优美科、氢电中科、中自环保、济平新能源、中科科创、格林美等。他们有的在技术上取得重大突破,有的在批量供应上实现新跨越。在这些企业的持续努力下,国内催化剂领域正在逐步迎来发展新局面。

1、中自科技

中自环保科技股份有限公司(股票代码:688737,简称:中自科技)致力于天然气(CNG/LNG)、柴油、汽油等燃料发动机排放后处理催化剂(器)以及氢燃料电池电催化剂等新材料、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,中自科技已经开发出第一代SEC100铂碳催化剂和第二代SEC200具有核-壳结构的低铂催化剂。两代产品仍处于小试阶段,还未进行批量生产。SME系列膜电极产品,是中自环保基于自主研发的SEC系列电催化剂所开发的产品。

中自科技(688737.SH)2月24日在投资者互动平台表示,公司氢燃料电池用铂碳催化剂公斤级制备线已经建成并具备批量化生产能力,公司参与的“十三五”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与批量制备”将于2023年10月结题,目前各项工作进展顺利,届时将形成2kg/批次的铂合金催化剂的制备能力;固态氧化物燃料电池(SOFC)已完成10*10cm单电池的制备。

2、凯立新材

西安凯立新材料股份有限公司(简称“凯立新材”)主要从事贵金属催化剂的研发与生产、催化应用技术的研究开发、废旧贵金属催化剂的回收及再加工等业务。

2月23日,凯立新材(688269)在互动平台回复投资者称,公司在研项目“氢能专项”中,质子交换膜燃料电池催化剂已实现公斤级批量试产,新工艺已进入中试阶段,该产品对应的客户领域是燃料电池用质子交换膜制造厂商,公司将结合实际经营及市场需求情况制定相应推广计划。

3、凯大催化

杭州凯大催化金属材料股份有限公司(简称“凯大催化”)主要从事贵金属催化材料的研发、生产和销售,也提供贵金属加工以及失效贵金属催化材料回收服务,具备与下游客户形成产品供应、失效产品回收的良性循环合作模式的能力。

凯大催化主要产品包括贵金属前驱体、贵金属催化剂,可广泛应用于内燃机尾气净化、化工、氢能源等众多行业领域。在氢能领域,凯大催化的氢燃料电池铂基催化剂已经实现了工业化批量化试生产,并送样至国内主流的燃料电池下游厂商试用,处于客户验证测试阶段。

2月20日,凯大催化(830974)北交所IPO发行价出炉,为6.26元/股,发行市盈率为16.89倍。本次登陆北交所,公司公开发行股份数量1000万股,募集资金总额为6260万元,用于工业厂房项目、新建年产1200吨催化材料项目、补充流动资金。

此前,2022年,凯大催化对膜电极企业亿氢科技战略投资2000万元并与其签订战略合作协议,通过合作,新产品铂基催化剂有望逐步打开氢燃料电池市场。除燃料电池催化剂外,公司也具备水电解制氢气贵金属催化材料的技术储备。

4、雄安新动力

2月10日,雄安新动力科技股份有限公司(简称“雄安新动力”)消息称,公司目前首条公斤级氢燃料电池催化剂生产线已完成试生产。产品为60%质量分数的Pt/C催化剂。其电化学活性面积和质量比活性分别高达84.7m2/g和199A/g,该指标均达到或者超过国际一线催化剂同类产品参数,符合设计使用要求。

新动力表示,目前我司正在将量产的催化剂应用于膜电极并开展膜电极性能及耐久性测试,测试完成前后将积极联系第三方检测机构开展ICP和TEM测试,以验证产品的综合性能、耐久性及一致性。最终实现产品定型生产。

据了解,新动力已于2019年与清华大学共同合作推进氢燃料电池催化剂项目。

5、南京东焱

南京东焱催化剂技术优势明显:纳米颗粒粒径分布均匀;电化学活性远优于传统Pt/C和商用合金催化剂;使用高温退火技术,催化剂寿命高于商用合金催化剂60%左右;通过改良载体和金属比例,拥有良好亲水性,有利于制备膜电极;在不加湿、PGM担载量低的条件下同样有很高的功率密度,真正实现高活性和降成本的目标。

6、氢电中科

氢电中科(广州)新能源设备有限公司(简称“氢电中科”)是一家致力于氢能燃料电池电源系统关键材料、部件开发和提供氢电应用解决方案的国际化合作公司。催化剂方面,氢电中科已建成自动化生产线,可批量生产铂碳催化剂和铂合金催化剂。其中铂合金催化剂是对负载在功能化处理后的铂碳催化剂进行合金化,优势明显,3万圈加速老化后电化学活性面积衰减<30%。

氢电中科产品凭借极好的一致性现已顺利通过多家燃料电池领先企业的全过程验证,近期采用其催化剂产品的80kW/100kW/110kW燃料电池系统已通过国家强检,配套车型也上已榜工信部产品公告,将参与燃料电池汽车的应用示范。

7、格林美

当前,格林美股份有限公司(简称“格林美”)已经成立了氢燃料电池材料研究中心,研发车用氢燃料电池催化剂,其所开发的Pt/C催化剂与行业头部企业同系列产品性能相当。同时,公司已和国际头部车企开展氢燃料汽车智能拆解、电堆拆解、提取铂等贵金属技术的研究。

1月3日,格林美(002340)在投资者互动平台表示,公司成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。目前公司研发的Pt/C催化剂与行业头部企业同系列产品性能相当。同时,公司已和国际头部车企开展氢燃料汽车智能拆解、电堆拆解、提取铂等贵金属技术的研究。

8、济平新能源

上海济平新能源科技有限公司(简称“济平新能源”)是国内第一家实现氢能和燃料电池催化剂批量化生产的科技型企业。自2020年成立以来持续为下游客户提供燃料电池催化剂、电解水制氢催化剂等产品,并提供技术解决方案。

济平新能源拥有全国首条完全自主知识产权的全自动催化剂生产产线,单条产线年产量可达2吨,产值超6亿元。企业已经研制出多款催化剂产品,各项指标均超同类进口产品,同时在此基础上,研发第二代合金催化剂和第三代非铂催化剂。

据了解,济平新能源催化剂业务范围已覆盖行业众多龙头企业,公司催化剂自动化产线已投入生产,催化剂年产量2吨,其性能较同类进口催化剂有明显提升,同时价格比进口产品低15%以上,真正做到打破国际技术封锁,降低下游客户成本。

目前,济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并部署第三代非铂催化剂的研究方向,同时在PEM电解水制氢市场,济平新能源进行了产线部署工作,加速推进PEM制氢设备企业的合作,“双管齐下”,助力中国氢能产业健康快速发展。

9、唐锋能源

上海唐锋能源科技有限公司(简称“唐锋能源”)长期致力于开发具有高比表面积高铂原子利用率以及高活性的铂碳催化剂、铂合金催化剂和铂基核壳催化剂,同时深入研究低铂带来的膜电极稳定性不佳和膜电极中氧气传输效率恶化的问题。基于发现的催化层微纳尺度传质和衰减的机理与规律,构筑阶梯特征的电极催化层构型并提高离子聚合物分布的均匀性,调控催化剂载体荷电状态、颗粒结构和分散状态,优化三相界面、强化体相传质和局域传质,有效解决了燃料电池中低铂载量和高功率密度放电之间的矛盾,低铂载量和燃料电池长寿命之间的矛盾,以及低铂载量和宽工况运行适应性的矛盾。

10、氢通能源

11、贵研铂业

贵研铂业股份有限公司(简称“贵研铂业”)是国际五大知名贵金属公司之一,在燃料电池催化剂领域布局较早,作为贵金属新材料龙头,贵研铂业已建立较为完整的贵金属产业链体系,是国内目前唯一在贵金属材料领域拥有系列核心技术和完整创新体系、集产学研为一体的上市公司。

在氢燃料电池催化剂方面,贵研铂业表示目前涉及的主要还是燃料电池用铂碳催化剂的研发,但尚处于实验室验证阶段,尚无商品化的产品。

2022年6月,亿华通与贵研铂业子公司达成战略合作,双方将在燃料电池催化剂产品研究开发及铂资源回收等领域积极寻求合作机会,发挥各自在氢燃料电池开发、新材料技术方面的优势,着力解决燃料电池铂成本高及资源短缺等问题。

12、武汉喜马拉雅

武汉喜马拉雅光电科技股份有限公司(简称:武汉喜马拉雅)创立于2008年武汉光谷,是国家高新技术企业。公司集研发、生产、销售氢燃料电池及其核心部件等环保节能产品为一体。公司在燃料电池领域拥有自主知识产权近百余项,其中发明专利占比50%以上,拥有自主职时产权的Pt催化剂、膜电极、电堆及车用动力系统,已被国内外多家企业采购,应用氢燃料电池发动机系列已成功装车,正常运行近10万公里。

当前,武汉喜马拉雅Pt/C催化剂日产能力达到200g;催化剂粒径2-3nm之间;电化学活性面积可达90m2/g;量产Pt/C催化剂主要包括40wt%、50wt%、60wt%、70wt%几种规格,具有高活性、高稳定性、低成本优势。

13、中科科创

宁波中科科创新能源科技有限公司(简称“中科科创”),专注于具有自主知识产权的高性能贵金属基纳米催化剂开发。已推出的HiCa系列纳米贵金属催化剂适用于氢-氧(空)质子交换膜燃料电池、直接醇类燃料电池和气体传感器等。该系列催化剂产品具有金属载量高,粒径小且可控、可调、分散度高,组成和结构一致性好,分散性佳等技术特点,双金属催化剂同时具有合金化程度高的优势,活性高、耐久性好。

依托于中科院上海高等研究院人才队伍和技术优中科科创现在拥有两大类燃料电池催化剂:铂基类催化剂、铂镍碳类催化剂。目前,中科科创主推的是高载量Pt/C催化剂,目前拥有规模化批量制备技术——独创晶格压应力;载量可调,粒径小且可控、可调,突破规模化制备组成和结构一致性的关键技术,且已经实现了公斤级规模化制备。

目前中科科创拥有2.8nm、3.1nm、3.8nm粒径的铂碳催化剂,3.8nm、4.6nm的钯碳催化剂等多种型号催化剂,还提供低载量(0.1~20wt.%)的铂碳、钯碳,纳米氧化铱、纳米金催化剂等。

14、西安凯立

西安凯立新材料股份有限公司(以下简称“西安凯立”)主要从事贵金属催化剂的研发与生产、催化应用技术的研究开发、废旧贵金属催化剂的回收及再加工等业务,为我国精细化工领域技术领先的贵金属催化剂供应商,开发的多种贵金属催化剂产品实现了进口替代。自西安凯立成立以来,已研究、开发出了活性炭负载,氧化物负载,有机物负载贵金属催化剂,均相催化剂,手性催化剂,专用催化剂等上百种催化剂,以及一百多种催化合成/反应工艺技术。

15、擎动科技苏州擎动动力科技有限公司

擎动科技苏州擎动动力科技有限公司(简称“擎动科技”)是国内少数自主研发、设计、生产催化剂,并将其批量搭载至膜电极上的燃料电池核心关键材料制造企业。

擎动科技于2017年自主开发出第一款催化剂和膜电极产品,并在2019年投产自主开发的卷对卷直接涂布法的膜电极生产线,实现了从催化剂材料、膜电极设计、CCM涂布到膜电极封装的全生产工艺流程国产化。

目前,擎动科技已在苏州、常熟、上海和河南布局四大研发与生产中心,建成了年产1000kg的催化剂产线、年产200万片的全自动膜电极直接涂布生产线和膜电极封装生产线。

2022年5月,上海氢晨新能源科技有限公司(以下称“氢晨科技”)宣布拟通过换股方式全资收购擎动科技,战略整合后,擎动科技将成为氢晨科技的全资子公司,并继续相对独立的运营。

THE END
1.“十二五”863计划环境领域废旧稀土及贵重金属产品再生利用技术和装备、铂族金属铑铱钌等多元素的高效分离与提纯技术、等离子富集熔炼技术、选择性溶解富集技术,取得了创新性成果;通过相关关键技术及配套设备的系统集成,建立了年处理3000 吨铂族金属催化剂废料,年产铂族金属5 吨,“三废”达标的产业化集成示范线,提升了我国铂族金属资源再生利用的技术水平,为我国铂族金属战略需求提供https://www.usts.edu.cn/klm/info/1383/1096.htm
2.新材料行业贵金属催化剂专题:精细及基础化工双轮驱动国产替代打造受益于下游应用领域的多维发展与国产化率的提升,预计汽车尾气、精细化工、基础化工、新能源领域将合力推升2025 年国产贵金属催化剂市场至528 亿元,对应2023-2025 年CAGR 约22%。当前基础化工领域国产化率或小于5%,有望成为催化剂企业的新蓝海,我们认为兼备技术、成本、客户三位一体核心竞争力的催化剂厂商将持续受益。https://stock.hexun.com/2023-06-26/209064083.html
3.中信证券:首次覆盖贵金属催化剂行业并给予“强于大市”评级中信证券研报认为,受益于下游应用领域的多维发展与国产化率的提升,预计汽车尾气、精细化工、基础化工、新能源领域将合力推升2025年国产贵金属催化剂市场至528亿元,对应2023-2025年CAGR约22%。当前基础化工领域国产化率或小于5%,有望成为催化剂企业的新蓝海,兼备技术、成本、客户三位一体核心竞争力的催化剂厂商将持续受https://m.yicai.com/brief/101791735.html
4.材公司深度报告:基础与精细化工共驱成长,立贵金属催化剂国产化技术驱动成长,引领国产替代的贵金属催化剂龙头企业。凯立新材以产品和技术为立身之本,员工持股比例高,团队干事创业活力强,公司研发投入和技术实力领先行业,以更优性价比的产品和服务引领成长,开创了精细化工领域贵金属催化剂国产化替代的先河,先后实现了山梨醇、己内酰胺等催化剂的国产替代,并多次承担中石化等下游核心客户https://finance.sina.cn/2024-08-20/detail-inckhrzh8692019.d.html
5.钯炭铂炭均相催化剂贵金属化合物作为我国精细化工领域贵金属催化材料和催化技术研发实力雄厚、生产规模的国有控股企业,先后承担了国家催化剂开发与国产化研究项目、科技攻关项目、“863”研究项目、产业振兴项目、“火炬计划”项目等十多个国家研发项目,获得授权发明***40多项。研制开发出了Pd/C、Pt/C、Ru/C、Rh/C仁,氧化铝、分子筛、无机盐、有https://xiankaili399.cn.china.cn/
6.中信证券:首次覆盖贵金属催化剂行业并给予“强于大市”评级【中信证券:首次覆盖贵金属催化剂行业并给予“强于大市”评级】财联社6月27日电,中信证券研报认为,受益于下游应用领域的多维发展与国产化率的提升,预计汽车尾气、精细化工、基础化工、新能源领域将合力推升2025年国产贵金属催化剂市场至528亿元,对应2023-2025年CAGR约22%。当前基础化工领域国产化率或小于5%,有望成为https://m.cls.cn/detail/1387803
7.氢燃料电池膜电极专题研究:核心材料国产化,助推氢能车商业化膜电极核心材料国产化突破及降本,主要体现在催化剂、质子交换膜、气体扩散 层这三部分:1)催化剂方面,优化铂基催化剂结构,降低铂载量减少贵金属使用成 本,并寻找新型非铂催化剂;2)质子交换膜方面,加强磺酸树脂材料的自主研发, 开发低成本成膜量产制备工艺;3)气体扩散层方面,打通从高性能碳纤维到碳纸的 制备工艺https://h2.in-en.com/html/h2-2418567.shtml
8.尾气中一氧化二氮如何脱除?直至2015 年 普恩科技公司与北京化 工大学合作开发的N2O分解催化剂试运行成功 才标志着N2O分解催化剂实现国产化 由于国内N2O催化分解技术的研究起步较晚 因此国内硝酸 己二酸生产企业处理尾气中N2O的工艺多为购买国外催化剂相关产品 如中石 油江阳石化分公司采用BASF公司开发的金属氧化 物催化剂 河南神马尼龙化工有限责任https://www.auak.com/baike/834-70278.htm
9.易门县政府信息公开通过引进、自主研发和创新,实现苯脱硫钯催化剂国产化,首家实现苯脱硫钌催化剂、苯脱硫铂催化剂商业化,打破了多年来PDH催化剂产业被国外高价垄断的局面,为国内聚丙烯产业的发展开创先河。作为技术骨干参与国家级、省部级科研项目8项,发表论文3篇,获中国有色金属工业科学技术一等奖1项,授权发明专利3项、授权实用新型http://www.ym.gov.cn/ymxzfxxgk/tzgg8052/20230213/1420659.html
10.成本应用制氢方式!制氢行业深度报告值得一提的是,质子交换膜供应已经规模化并用于氯碱电解槽,膜面积高达 3m2,因此一旦 PEM 电解槽达到较高市场容量,成本将大幅下降。对于催化剂,目前主要以铂和铱贵金属为主,降本主要通过重新设计新型电极减少催化剂用量以及研发新型复合催化剂为主。质子交换膜与催化剂最为关键,可能成为 PEM 电解槽规模化生产的瓶颈。https://www.360doc.cn/article/81402259_1128518991.html
11.关于印发2024年度河北省重大科技支撑计划前沿技术项目申报针对低成本绿氢制备需求,将非平庸量子表面态引入制氢催化剂设计,构建对称性-非平庸表面态-拓扑电子调控-综合性能的协同机制,获得高效、长寿命、可产业化的非贵金属拓扑催化剂,在绿氢制备中示范应用,商业级电流密度下耗电低于Pt的20%,稳定运行超过100h,产氢成本低于当前绿氢生产成本30%。 http://www.yunjinzixun.cn/show-20-1530-1.html
12.福建有道贵金属材料科技有限公司金银铂钯贵金属催化剂废福建有道贵金属材料科技有限公司是福建首家:收集、运输、贮存、处置、加工、销售金,银,铂,钯废金属物料,钼废催化剂的企业。http://fjydgjs.com/?thread-756-1.html
13.2023年中国铂族金属产业链上中下游市场分析(附产业链全景图)随着我国环境保护产业政策、内燃气尾气治理标准的不断出台和日趋严苛,贵金属催化材料市场的国产化进程的逐步加快,非道路移动机械、船舶以及工业废气、废水行业的不断发展,贵金属催化材料市场需求被进一步释放。根据庄信万丰数据,2022年全球汽车尾气催化剂用铂族金属市场规模约为3532.76亿元,预计2023年规模将突破4000亿元。 https://www.seccw.com/Document/detail/id/19890.html