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自動触媒構成の将来の複雑さ、それらがPGMに与える影響、およびコレクターに対する影響

Posted by isahora
13 Jun 2019 0 comments

complex diagram on board

IPMI自動車触媒&燃料セミナーからの2回目の発表は、Johnson Mattheyのマーケットリサーチ部門のプリンシパルアナリストであるStewart Brown博士からのものでした。 法律の影響 技術および構成の傾向 変化する「パワートレイン」ミックス。 三元触媒におけるパラジウム置換 コレクターや精製業者にとっての意味。

1.PGMの需要

主にアメリカとヨーロッパでの新法制定による規制強化は、自動車触媒分野のPGM需要に大きな影響を与えました。 現在、触媒市場からのPGMの需要が急増していることは、これら2つのグラフが示すように、特にパラジウムとロジウムの需要をはるかに上回っています。

PGMの総需要に対する自動触媒使用率

gross demand of PGM

PGM要求の出所

sources of PGM demand

2. 法律

私たちは現在、世界中の多くの主要国で法規制が施行されつつある現在、世界的に排出規制が厳しさを増しています。

米国:「レベルIII」は現在段階的に導入されており、2021年以降はさらなる引き締めが見込まれています。

ヨーロッパ:「Euro 6c」が導入され、「Euro 6d」は2020年から予定されている

中国:ディーゼルエンジン用の「中国5」が昨年導入され、2020年以降に予想されるすべての車両用に「中国6a」が導入された

インド:「BS4」は2018年に登場し、「BS6」は2020年に発売予定

韓国:ディーゼルエンジン用「Euro 6d」は2018年に導入された

他の国々、特に東南アジアでは、「追いつく」が行われています。たとえば、タイでは、現在「ユーロ4」で営業しています。現在では、2024年まで「ユーロ5」への移行は予定されていませんが、今月のように最近では欧州の排出基準の改善が政策決定者の議題となっています。

テスト手順の進化

汚染物質の排出を制限するための法律が導入されたのと同時に、実際の運転条件に車両が法的要件を反映していることを確認するためのテストメカニズムが改善されました。

もともと、テストは「理論的」運転に基づいて1980年代に設計された手順である新欧州運転サイクル(NEDC)で行われました。これは、最高速度120km / hで温度20-30°Cで11kmを超える20分という比較的短いテストであるため、多くの欠点があります。このため、それは時代遅れになり、業界全体として、現実には達成不可能な経済指標の提供を疑問視しています。

その結果、実際の運転データに基づいているため、路上での性能によく一致する、世界的に統一された軽自動車テスト手順(WLTP)が2017年に導入されました。 23kmを超える30分のテストでは、時速131kmの最高速度が向上しています。
WLTPを補完するものとして、ヨーロッパは、自動車排出ガスのテストで大きな飛躍を遂げるReal Driving Emissions(RDE)を導入した世界初の地域です。 RDEは、-7°Cから35°Cの温度、および毎時最大160kmの速度で、約90kmにわたって最大2時間のテストです。さらに、それは初めて、最高1300メートルまで、丘を登り降りすることの影響をもたらします。
したがって、私たちはより厳格な法律を見ているだけでなく、重要なことに、この法律が実際に機能することを正確かつ明確に保証することができる新しいテスト手順もあります。

3. 触媒の複雑さ

世界レベルでは、排出ガス規制の厳格化により、触媒の複雑さは増しています。特にディーゼルエンジンは立法の圧力下に置かれるでしょう、そしておそらくディーゼル微粒子フィルター(DPF)が必要になるでしょう。短期的には、これはPGM回収に関わる人々にとって有益ですが、中長期的にはDPFは選択的触媒還元フィルター(SCRF)技術に取って代わられるでしょう。 NOx転化率が、触媒としてPGMを必要としない。
ガソリン微粒子フィルター(GPF)およびディーゼルの装備の増加に伴い、ガソリンの後処理の複雑さも増しており、選択的触媒還元(SCR)システムの需要が高まり、100%アンモニアスリップ触媒(ASC)の設置が進んでいます。

4.「パワートレイン」の変更

ガソリンおよびディーゼルエンジンに代わる多くの代替品が開発されているか、開発中であり、これはPGM市場に大きな影響を与えるでしょう。

ハイブリッド電気自動車(HEV)

2015年の世界のHEV販売は220万台でした。これは2025年までに1,960万人に達すると予想され、それによってPGMの需要が15%増加する可能性がある。

バッテリー電気自動車(BEV)

2015年のBEVの全世界の売上は318,000台でした。これは、2025年までに630万人に達すると予想されています。これらのエンジンでは、PGMは使用されていません。

燃料電池電気自動車(FCEV)

現在、そして短期的には、2025年までに推定24,000台の自動車が販売されている非常に小さな市場部門では、FCEVは触媒としてプラチナを必要とします。

電気市場がどのように成長するか、そしてそれが伝統的な市場にどのように影響を与えるかについては、もちろん多くの予測があります。ある世界的に有名なアナリスト、ブルームバーグは、2018年5月の「長期電気自動車展望」で以下の予測を発表し、2040年までに電気自動車が市場の55%を占める可能性があると示唆している。

electric vehicles powertrain

5.パラジウム置換

パラジウム価格が急上昇したので、パラジウムを犠牲にして、触媒中の白金含有量を増加させることについて多くの話がありました。

Johnson Mattheyの見解は、ガソリンの代替は可能であるが、最初にいくつかの技術的および実用的な課題を克服しなければならないので、それは急速には起こりそうもないということである。既存のパラジウム/ロジウムシステムの性能に合わせるためには、さらなる開発作業が必要です。プラチナを使用する三元触媒の主な問題は、ガソリン排気ガス中のプラチナよりもプラチナの安定性が低いため、劣悪なCOおよびNOx着火、より劣った高速NOx変換およびより低い耐久性である。最近導入されたRDEテストへの完全な準拠が最優先事項であるときには、製造元は、変更を加える前に触媒システムが堅牢であることを100%確信していることを望みます。

6.産業への影響

Johnson Mattheyは、触媒の種類ごとに次のような影響を示唆しています。

三元触媒およびガソリン微粒子フィルター

アッセイの傾向は一般的に高く、パラジウムとロジウムの値は上昇を続けるでしょうが、パラジウムの代わりに白金を使用することは長期的には可能性が高いです。

ディーゼル酸化触媒

アッセイの傾向は一般的に高く、プラチナとパラジウムの量は一般的に一定

ディーゼル微粒子フィルター

アッセイおよび容量は、白金およびパラジウムに対して一般的に一定である。

選択的接触還元およびSCRF技術

PGMコンテンツはありません。

アンモニアスリップ触媒を用いたSCR

とにかく、非常に低いPGM含有量とこのフォーマットは、SCRのおよそ20%しか占めていません。

7.まとめ

 - 世界レベルでは、排出ガス規制の強化により、触媒の複雑さが増しています。
  - 排出量をもっと賢明に削減できるかどうかを確認するのは困難ですが。そのため、実世界での性能とコンプライアンスが鍵となり、自動車寿命にわたるRDEが新しい標準になりつつあります。
  - 「ディーゼルゲート」、複雑さ、不確実性の組み合わせがリスク回避の考え方を生み出しています。
  - ハイブリッド車は、PGM需要に対して中立からプラスになる可能性が高い。
  - 長期的にはTWC / GPFでパラジウムの代わりに白金を使用すること。
  - バッテリー電気自動車の普及率は不確実ですが、PGMの需要は増加するでしょう。