各领域对铂族金属的需求情况如何？

铂因具备高催化活性和化学稳定性而在冶金、仪器制造、石油炼制、化工、医学等领 域被广泛应用。

1.汽车领域：国Ⅵ二阶段叠加铂钯替换有望带来汽车铂 金需求再次强劲增长

铂金主要应用于汽车尾气催化器。汽车是铂族金属最大的终端需求领域，铂族金属催 化剂可将汽车尾气中 90%以上的氮氧化合物、碳氢和一氧化碳转化为水、氮气和二氧化碳， 减少有害气体的排放。催化剂涂层主要由 Pt（铂）/Pd（钯）/Rh（铑）和助催化剂 CeO2 （二氧化铈）、氧化催化剂 γ-Al2O3（三氧化二铝）组成，涂在载体中通气管路的内壁上， 其粗糙多孔的表面增加了实际催化反应面积。传统柴油车中铂族金属总含量约 5-10 克， 汽油车中铂族金属含量仅 2-5 克，铂:钯:铑比例一般为 1:7:2。

世界范围尾气排放标准政策性趋严，WPIC 预测 2023 年汽车领域的铂金需求将增长 10%。欧盟汽车尾气排放监管法规日趋严格，欧 6（EC2015）排放标准（2021 年 1 月 开始实施，适用于 2015 年 1 月 1 日及以后注册的新车）强制规定了对于柴油发动机所产 生的氮氧化物减排 67%的目标，同时对汽油发动机的细颗粒物排放量作出了限制，氮氧化 物 NOx 柴油车不超过 80 毫克/公里，汽油车不超过 60 毫克/公里；同时世界轻型车辆 排放测试规程（WLTP）和实际行驶污染物排放（RDE）测试标准的施行，将推动铂金平 均装填量上升，抵消传统柴油车销量下滑的负面影响。美国方面，环保署于 2019 年制定 的 Tier3 汽车尾气排放标准继续推广实施，旨在确保 2017-2025 期间所有车型都适应该 标准。根据 WPIC 数据，2022 年汽车铂金需求同比增长 12%，同时 WPIC 预测 2023 年 全球汽车的铂金需求将增长 10%。

国内国六标准二阶段即将落地，尾气净化需求有望提升。国六排放标准制定了“国六 a”阶段和“国六 b”阶段两个水平的要求。国六对尾气排放的限制要求相较国五有进一步提高， CO/THC/NMHC/NOX/PM 的标准分别为 500/50/35/35/3 毫 克 / 公 里 ， 分 别 下 降 50%/50%/49%/42%/33%；同时新增实际行驶排放要求，进行实际驾驶路面的尾气检测。

国六时代单车催化剂需求明显提升。据庄信万丰数据，2019 年首批 15 个省份直辖市 实施国六 a 标准，19 年我国汽车领域钯金需求同比增长 29%至 84 吨。针对重型车，国六 a 于 19 年对燃气车实施，2020 年针对城市车辆实施，21 年对所有车辆（主要为重型柴油 车）实施，根据庄信万丰数据，2019/2020/2021 中国汽车领域铂金需求量分别为 5.1/7.2/12.1 吨，增势明显。2023 年强制要求国六 B 标准，有望进一步提振中国铂族金属 需求量。

未来中短期内燃机汽车仍将占据主导地位，预计内燃机汽车的铂金总需求或在 2028 年达到峰值。根据 WPIC 于 2022 年 Q3 的预测，尽管汽车行业电气化趋势仍在发展，但 并非所有的车型都可以使用当前的电池技术实现电气化，预计中短期内内燃机汽车仍将占 据主导地位。同时由于内燃机汽车载量增加，以及汽油车中铂钯替换量的增加，汽车领域 的铂金需求将继续增长。WPIC 预计内燃机汽车的铂金总需求在 2028 年达到峰值，此后 燃料电池汽车的需求将推动铂族金属增长。

铂钯替换不断增加，汽车用铂逆风增长。根据 WPIC 数据，2022 年汽车行业铂金需 求预计增长 12%至 295.7 万盎司，而 2022 年全球汽车产量只有 8200 万辆，比 2019 年的 8900 万辆低约 8%。主要是由于汽油车催化剂中铂钯替换量的增加，全球层面排放标准不 断收紧导致单车催化剂需求提升，而钯金价格高昂，促使铂金替换成为主流。 关键假设：1）2023-2025 中国及全球传统燃油汽车销量数据使用中信证券研究部新 能源汽车组预测数据。2025-2030 使用 2017-2025E 复合增速进行预测。2）根据庄信万 丰数据，国六 A 标准出台当年带来国内汽车生产单车铂族金属耗量 1g 左右的提升，基于 此预计 2023 年国六 B 标准的实施带来国内燃油车单车铂族金属需求提升 1g/车。根据庄 信万丰 2022 年铂族金属市场报告，目前全球汽车催化剂领域铂:钯:铑需求比例为 1:7:2， 考虑到铂钯替换效应，预计单车铂金需求提升 0.2g。3）铂钯替换方面。根据 choice 数据， 钯金价格由 2017 年开始上涨，2018 年钯均价超过铂金，2018-2022 年海外单车铂金载量 以 3.45%复合增速增长，结合目前铂钯价格差距持续扩大，假设 2023-30 年单车铂金载量 增速为 4%。 基于上述假设，根据我们测算，至 2030 年，预计全球汽车市场铂族金属需求量或达 106.7 吨。

2.氢能有望开启铂族金属第二成长曲线

碳中和碳达峰的背景下，氢能正越来越受到重视。氢能是一种来源广泛、清洁无碳、 灵活高效、应用场景丰富的二次能源，是推动传统化石能源清洁高效利用和支撑可再生能 源大规模发展的理想互联媒介，是实现交通运输、工业和建筑等领域大规模深度脱碳的最 佳选择。根据国际氢能理事会统计，包括欧盟在内，全球范围内已制定 30 余个氢能战略， 此外还有 6 个尚在起草阶段。

根据中信证券研究部氢能组预测，2025/2030 年全球氢气需求量或达 1.2/1.8 亿吨。 根据国际氢能理事会的数据，2020 年氢气总产量只有约 10 艾焦耳，且几乎全部来源于传 统化石能源，主要被用于化肥与石油精炼等工业中的原料。在 2040 年以前，清洁能源的 应用有望快速增加，带动氢气总产量的急剧提升。铂族金属是电解水制氢与氢燃料电池的 催化剂重要组成部分，未来将在能源转型中扮演重要的角色。

制氢：绿氢替代势在必行，电解水制氢发展提振铂族金属需求

绿氢是脱碳行动中最具有吸引力的生产氢气的方式。绿氢是通过电解水产生的氢气， 过程中的副产物只有氧气。严格而言，只有当电解水所采用的电能来源于可再生能源时， 产生的氢气才被称为“绿氢”。当前市场上有三种主要的可商业化的电解水技术：碱性电 解技术、质子交换膜电解技术和固体氧化物电解技术。基于陶瓷材料的固体氧化物电解水 技术还处于商业化的较早期阶段，且工作温度与另外两种技术不同，因此不作深入分析。目前碱性电解水和PEM电解水制氢成本的经济性与化石能源制氢、工业副产氢相差较远， 未来受益于可再生能源发电成本的降低，以及随着技术迭代和规模增长带来的设备成本降 低，绿氢成本有望进一步降低。

绿氢制备核心，电解槽发展正当时。电解槽是电解反应发生的主要场所，也是制氢工 艺的核心。目前电解槽市场正迎来发展窗口期，2022 年 9 月 21 日，由中国氢能联盟研究 院发起起草的国内首个电解槽评价标准《碱性水电解制氢系统“领跑者”性能评价导则》 正式发布，助力我国可再生能源制氢装备制造行业的稳步发展。目前国内主流碱性电解槽 企业均已具备 1000Nm³/h 以上大功率电解槽的生产能力；PEM 电解槽方面，最大单槽产 氢量为 200Nm³/h，国内厂商产能合计百兆瓦级。目前电解水制氢龙头公司多分布于欧洲， 包括 Nel、ITM Power、HydrogenPro、Enapter、Sunfire、Mcphy 等公司，目前碱性、 PEM 等都有成熟应用，随着 2021-2022 年欧洲大力发展绿氢，2022 年电解槽企业的收 入和订单显著增长，预计 2023 年也将有大幅提升。

绿氢需求有望打开电解槽百亿发展空间。根据中信证券研究部氢能组预测，到 2030 年，全球氢气的年需求量将从 2022 的约 9000 万吨增加到 1.8 亿吨，其中绿氢占 34％， 约合 6120 万吨。而 2022 年全球绿氢占比仅为 0.3%，约合 30 万吨。根据中信证券研究 部氢能组报告《能源化工行业 2023 年投资展望—顺内需复苏之势，乘技术迭代之风》 （2023-1-10）中预测，2045 年我国电解槽市场规模可破万亿，发展空间巨大。

碱性电解槽： 碱性电解槽工艺相对成熟，目前依然是中国电解制氢主流。根据 WPIC 数据，在中国 传统的碱水制氢系统主导着电解制氢市场，占据了近 90％的市场份额。未来，中石化投入 30 亿元人民币的中国绿氢大型项目预计将使用 260 兆瓦的碱性电解槽设备，该项目计划 于 2023 年夏天上线，将成为全球最大的氢能项目。目前现有的电解制氢工艺中，碱性电 解槽在技术上最为成熟，国内碱性电解槽通常使用廉价的镍基催化剂，因此也是资本成本 最低的电解制氢方式。

铂族金属正在被纳入碱性电解槽电极的催化涂层中。碱性系统正在寻求增加铂族金属 负载以提高生产效率。据苏州竞立制氢设备有限公司创始人兼董事长张碧航表示，行业内 有迹象表明，碱性电解槽将进一步扩大对铂族金属的使用。随着中国追求能源效率目标， 能源消耗的要求也越来越严格，越来越需要电解技术对间歇性风能和太阳能的典型波动作 出更迅速的反应。由于现在的生产越来越需要更高的效率和更低的能耗，碱性电解槽将不 得不求助于贵金属。目前已经开始使用贵金属电极进行试验和创新。

质子交换膜： 投资成本逐步下行，质子交换膜电解槽对铂族金属需求或将持续提升。质子交换膜电 解技术相对于碱性电解技术，具有占地面积小、动态响应能力强、低负荷（<20%）运行 高效、氢气不需额外干燥等优势。PEM 电解水技术目前已经初步形成产业化并在部分地 区建设示范应用，随着技术的进步和成本的下降，预计最快将在 2025~2030 年形成规模 化应用。根据国际能源署（IEA）的数据，质子交换膜电解槽中的催化剂每 GW 大约对应 总计 1 吨的铂和铱的需求。预计电解槽将打开铂族金属远期需求空间。

未来碱性电解槽对于贵金属需求提升叠加质子交换膜发展加速，2030 年制氢电解槽 或带来 20 吨铂金需求。 关键假设： 1）电解槽需求量及碱性电解槽占比数据使用上文中信证券研究部氢能组预测数据。 2）国际能源署（International Energy Agency）称，质子交换膜电解槽中的催化剂每 十亿瓦特（GW）加起来大约需要 1 吨的铂和铱，据此假设 2022 年 PEM 电解槽铂载量为 1t/GW。 3）由于生产越来越需要更高的效率和更低的能耗，碱性电解槽将不得不求助于贵金 属。但目前贵金属电极尚且处于试验和创新阶段，未知性较大，行业内有迹象表明，碱性 电解槽将进一步扩大对铂族金属的使用。我们假设到 2030 年碱性电解槽铂载量 0.015g/kw， 假设 22-30 年碱性电解槽领域铂载量为线性变动。根据美国能源部目标，预计 2030 年质 子交换膜铂载量可降至 0.10 克/KW。 4）假设随着技术发展，铂载量线性变动。

用氢：中国燃料电动电池进入发展快车道，带来铂族金属新需求增长点

氢燃料电池汽车在铂金需求中是一个规模较小但成长前景光明的领域。随着韩、美、 日、中、德为代表的主要国家氢能基建不断完善、氢车核心部件持续降本，氢车推广有望 迎来大幅加速。燃料电池汽车的核心为电堆，其中的催化剂需要具备较高要求的催化活性、 稳定性以及耐久性，因此需要使用大量的金属铂。根据 WPIC 的统计，每辆燃料电池汽车 使用大约 30-80 克铂金，未来目标为降低至 10-15 克铂金。目前我国研究方向是铂炭催化 剂，近些年同样开始研发铂钴催化剂。

催化剂在燃料电池中的应用前景光明。催化剂是燃料电池的关键材料之一，其工作原 理是作用于氢气，促使电子离开氢原子。目前，燃料电池中常用的商用催化剂是 Pt/C，由 纳米级的 Pt 颗粒（3～5nm）和支撑这些 Pt 颗粒的大比表面积活性碳构成。选用 Pt 是由 于其为所有金属材料中催化 HOR 和 ORR 性能最高的材料，而且满足作为电极催化材料的 其他要求（高导电率、高稳定性、抗腐蚀等）。然而，Pt 是稀有金属，昂贵的价格（目前 Pt 基催化剂在燃料电池电堆中所占的成本比例约为 50%）和极低的供应量已成为燃料电池 技术走向商业化应用的主要障碍。

国外巨头技术领跑，国内龙头积极布局。目前燃料电池催化剂主要生产商为美国的 3M 公司、Gore 公司和 E-TEK 公司，英国的 Johnson Matthery（庄信万丰）公司，德国的 BASF 公司，日本的 Tanaka（田中贵金属）公司和 TKK 公司，比利时的 Umicore 公司等。 本田 FCVClarity 燃料电池汽车催化剂 Pt 含量已经降至 0.12g/kW，丰田 Mirai 燃料电池汽 车催化剂 Pt 含量为 0.175g/kW。目前，我国催化剂企业还未实现产业化的实质性突破。 贵研铂业股份有限公司、武汉喜玛拉雅光电科技股份有限公司、中科院大连化物所具备小规模生产的能力，中科院长春应用化学所、天津大学和中山大学等研究机构正在进行积极 的产业化攻关。

3.工业领域：玻璃、化工产能扩张支撑铂金工业需求恢 复增长

玻璃和化工业主导铂金的工业需求。从行业角度观察，玻璃业和化工行业占铂金工业 需求的 50%左右，其余铂金消费为电子、石油、医药领域。从地域角度观察，铂金工业 需求以中国、欧洲和北美为主，据庄信万丰统计数据，2021 年，中国工业领域的铂金需 求量占世界工业领域铂金需求总量的 38%。且各有侧重，如中国在玻璃和化工业用铂量领 先，而欧美则侧重于医药等其他行业。

玻璃纤维：我国玻纤产能持续扩张，有望推动铂金需求快速增长

产能扩张有序，玻璃纤维贡献我国工业领域铂金需求约三分之一。参考庄信万丰《2022 铂族金属市场报告》，为满足风电、通讯、建筑和汽车领域对性能优良的轻量玻璃纤维增 强材料的需求，中国玻璃纤维行业进行大规模产能扩张，从而推动了生产过程中广泛使用 的耐高温、耐腐蚀铂铑合金的需求。据中国玻璃纤维工业协会统计，2017-2022 年我国玻 纤产量从 408 万吨/ 年增长至 687 万吨/年，年复合增长率为 8.54%， “十四五”规划前 期，玻璃纤维行业仍处于产能快速扩张时期，有望继续有望推动铂金需求快速增长。中短 期玻璃纤维扩张持续强劲。根据各公司公告，我国 2023 年计划投放玻纤产能 90 万吨。

投产开展有序，玻纤企业增加铂铑合金储备量。由于铂铑合金漏板是为生产商品而持 有，且属于使用年限超过一年的有形资产，而不是企业在日常活动中持有以备出售的产品 或商品，也不属于在生产过程中耗用的材料和物料等，因此国内玻纤企业如山东玻纤，中 国巨石、长海股份和九鼎新材均将铂铑合金漏板作为固定资产核算。根据庄信万丰数据， 2021 年国内玻璃领域铂族需求总量为 23 吨，2020 年为 11 吨，2021 年同比增长 211%。 由于 2021 年企业制定扩产计划时进行了大量的铂铑合金储备，导致基数较高，因此 2022 年铂族金属需求相较 2021 出现回落。

中国玻纤扩产或提振铂金需求。23 年我国玻纤产能有望有序投放，预计 23 年全球玻 璃领域铂金需求有望增长 53%至 22.6 吨。 关键性假设： 1）国内玻璃纤维扩产方面：预计 2023-2025 年玻璃纤维产量维持 2017-2022 年期间 8.54%的年复合增速，假设 2025 年产能投放集中期过后，玻璃纤维产量年增长率恢复到 2%。 2）假设现有产能投放计划实施顺利，全部 90 吨产能于 2023 年顺利投产，带来有效 产能增量 65 万吨/年。由于铂合金漏板属于生产设备而非原材料，因此铂金需求量与玻璃 新增产能关联较大，而 2022 年由于国内企业制定扩产计划时主要在 2021 年进行了铂铑合 金的储备，因此产能增加并未带来铂金需求直观变动，因此假设玻纤产量增速与铂金需求 量增速一致。 3）假设海外玻璃领域铂金需求维持不变。

石油化工行业：多种催化剂产能扩张支撑铂消费

铂金在石油与化工领域应用场景十分广泛。石油化工行业中超过 90%的反应均需要 催化剂参与，其对催化剂的需求占整个工业催化剂需求的比例接近 70%。石油化工催化 剂品类繁多，主要有氧化、加氢、脱氢、羰基合成、水合、脱水、烷基化、异构化、歧化、 聚合等过程需使用催化剂。同时精细化工行业进一步发展，带来新增量。精细化工一般包 括化学药品原料药及中间体，农药，涂料、油墨、染料、颜料及类似品，专用化学产品， 化工新材料等几大类。精细化工是传统化工产业结构升级的重点发展战略之一。据中国化 工学会《2017-2025 年精细化工行业发展的设想与对策》中指出：美国、欧盟及日本精细 化工率接近或超过 60%，我国计划到 2025 年将精细化工率提高到 55%。贵金属催化剂 在精细化工领域应用非常广泛，是精细化工行业发展的物质基础和核心支撑，精细化工产 业的快速发展必将直接推动贵金属催化剂行业的需求增长。

石油化工行业铂金需求受益于大型一体化炼化项目带来的增量，2030 年国内石化行 业铂族金属总需求或提升至 15 吨。2019 年以来，世界范围内化工行业铂金需求受益于中 国多个大型原油制化学品综合体项目（对二甲苯）陆续投产而出现显著增长。尽管双碳目 标下石油领域铂金需求面临下行压力，但是结合我国能源安全问题考量，预计短期石油炼 化领域铂金需求并不会受到清洁能源替代的负面影响。2022 年 5 月 16 日，据央视新闻相 关报道，我国单套规模最大的炼化一体化项目正式投产，每年可加工原油 1600 万吨。据 庄信万丰数据，2022 年中国石油炼化领域铂金需求达 4 吨。根据 WPIC 数据，2019-2022 全球工业领域铂金需求复合增速约为 3%，假设石油及化工领域在 2023-2030 年铂金需求 增速与工业领域总需求增速持平。我们预计 2030年中国石化行业铂金需求总量或达15吨， 部分抵消全球石化行业铂金需求的萎缩。