金(jīn)屬“銥”行(xíng)業(yè)分(fēn)析

瑞鵬資産 蔣欣娣

銥是(shì)稀有(yǒu)金(jīn)屬，具有(yǒu)熔點高(gāo‍←☆)（2454℃）、密度大(dà)（22.56g/cm3）、抗>★ Ω腐蝕性強和(hé)催化(huà)活性高(gāo)等優良性質，廣泛用(yòn☆$™φg)于合金(jīn)、醫(yī)藥、化(huà)♣β♥←工(gōng)、電(diàn)子(zǐ)和(hé)電(di"←↑àn)化(huà)學等領域，成為(wèi)各種高(gāo)科(kē)技(jì)行✘ε (xíng)業(yè)的(de)關鍵因素。然而，銥在地(dì)殼中的(de)儲量十分(fēn)匮×απ•乏，年(nián)産量極其有(yǒu)限。近(jìn)兩年(nián)，質子(zǐ)交換膜(PE₹↑σ←M)電(diàn)解制(zhì)氫技(jì)術(shù)的(de)高(gāo)σ₹♥速發展引發了(le)人(rén)們對(duì)該技(jì)術(shù)的±∑λ∏(de)必要(yào)金(jīn)屬“銥”産生(shēng)了(le)高(gāo)度關注， ✔γ 但(dàn)是(shì)業(yè)界普遍擔憂銥的(de)稀缺¥'性會(huì)使供應遠(yuǎn)不(bù)及需求，從(cón♣Ω±<g)而導緻銥價格飛(fēi)漲，極大(dà)制(zhì)約PEM電(diàn)解槽的(de)擴張。©¥¥λ

本文(wén)通(tōng)過分(fēn)析銥産業(yè)鏈中的(de)資源供給情≠λ​β況和(hé)工(gōng)業(yè)需求情¥↑況，結合銥的(de)曆史價格情況，對(duì)銥的→γ→(de)未來(lái)價格進行(xíng)預測。

一(yī)、銥的(de)産業(yè)鏈介紹

銥金(jīn)屬産業(yè)上(shàng)遊端為(wèi)礦石的(de)開¥÷(kāi)采，後經提煉分(fēn)離(lí)為(wèi)鉑族金(jīnαΩ)屬精礦；中遊端為(wèi)純銥的(de)提煉、銥制(zhì)品的(d≥φ↓e)加工(gōng)，以及銥廢料的(de)回收後再提煉；在下(xià " )遊端，純銥和(hé)銥制(zhì)品主要(yào)應用(yòng♣♥→)于化(huà)工(gōng)、電(diàn)子(zβγǐ)、電(diàn)化(huà)學領域，涉及汽車(chē)行(xíng)業(yè) ↕₽、燃料電(diàn)池、電(diàn)子(zǐ)設備、醫(yī)療等多(duō)÷‌♦個(gè)行(xíng)業(yè)。

圖1-1 銥産業(yè)鏈圖示

（一(yī)）上(shàng)遊——銥的(de)開(kāi)采

1.銥的(de)自(zì)然分(fēn)布情況

銥是(shì)地(dì)球上(shàng)最稀缺的(de)元素之一(yī)，其平均地(dì)殼¶≥ α含量約為(wèi)0.003ppb（十億分(fē™∞≈¶n)之一(yī)），常與鉑系元素（PGM：鉑Pt、钯Pd、锇Os、銥Ir、钌Ru、铑Rh）一(↑₽yī)起分(fēn)散于沖積礦床和(hé)砂積礦π∞床的(de)各種礦石中。

根據美(měi)國(guó)地(dì)質調查局報(bào✔™)告，截至2021年(nián)底，全球已探明(m♦§íng)鉑族金(jīn)屬總儲量約為(wèi)7.0萬>♥←>噸，我國(guó)已探明(míng)鉑族金(jīn)屬↕"&資源儲量僅為(wèi)87.69噸，不(bù)足全球總儲量的(de)0.1±α• 3%。其中，铑、銥、锇、钌屬于稀有(yǒu)鉑族金(jīn)屬，約占鉑、钯的(de)φ✘10%，銥在稀有(yǒu)鉑族金(jīn)屬中的(de)占比約為(wèi)16%，推算(s₹☆uàn)其在所有(yǒu)鉑族金(jīn)屬中的(de)占比約為(wèi)1.45%。≠‍₽

除目前已探明(míng)的(de)礦山(s¶∏✔hān)以外(wài)，地(dì)下(xià)儲藏銥資源較為(wèi)豐富。根據鉑族金(•$ jīn)屬資源儲量可(kě)以推算(suàn)出全球銥儲量為(w×®λ♥èi)1000噸左右（推算(suàn)過∑α✔₽程如(rú)表1-1所示）。但(dàn)是(shì)，因為(wèi)銥是(shì)鉑和​₩(hé)钯開(kāi)采的(de)副産品，所以完全為(wèi)了(le)銥而"σ₽開(kāi)采礦山(shān)是(shì)不(bù)太可(kě)能(néng)。

表1-1 全球鉑族金(jīn)屬儲量及銥儲量

數(shù)據來(lái)源：美(měi)國(guó)地₩₽(dì)質學會(huì)；《銥資源應用(yòng)現(xiàn✘β")狀及市(shì)場(chǎng)分(fēn)析》，張金(jīn)±☆池等

2.銥的(de)開(kāi)采

銥通(tōng)常以鉑族金(jīn)屬的(de)形式存在，主要(yào)與εε☆∏鉑、钯等元素結合形成鉑礦石，因此，銥的(de)開(kāi)采産量取決于鉑σ♦$、钯的(de)産量。開(kāi)采鉑礦石的(de)過程包括地(dì)λ™質勘探、開(kāi)采和(hé)選礦等步驟。在開(kāi)采過程中，↓λ•©鉑礦石通(tōng)常被破碎和(hé)磨粉，并通(tōng)過←‌↕浮選或磁選等物(wù)理(lǐ)方法将鉑礦石與其他(tā)雜(zá)質分(fēn)離(lí)。

目前已勘探到(dào)的(de)PGM礦床在地(dì)理(lǐ)上(shàng)集中在南βγ¥♦(nán)非、俄羅斯、美(měi)國(guó)、津巴布韋和(hé)加拿(n®>á)大(dà)五個(gè)國(guó)家(jiā)，其中，70%鉑、35%钯的∏γ₩∑(de)開(kāi)采量在南(nán)非，45%钯的(de)開(©↕kāi)采量在俄羅斯。根據美(měi)國(guó)地(dì)質調查局(USGS)礦産年(niá♣‍ε™n)報(bào)，銥的(de)生(shēng)産集中在 ₩•≠南(nán)非，占全球市(shì)場(chǎng)的(γ↓®de)85%，2014-2022年(nián)産量均值≠←β&為(wèi)7.2噸。

數(shù)據來(lái)源：美(měi)國(g ±ασuó)地(dì)質調查局(USGS)

（二）中遊——銥的(de)提煉與回收

1.銥的(de)提煉

從(cóng)鉑礦石中提取精煉銥通(tōng)常要(yào)在溶液體(tǐ)系中進行(xíng)，Ω&且分(fēn)離(lí)難度比較大(dà)。首先一(yī)般采用( δ↔✔yòng)氯銥酸铵反複沉澱法，同時(shí)根據原料性質需要(yào)結合硫化(h¶←♥&uà)法、亞硝酸鈉配合法、溶劑萃取法、離(lí)子(zǐ)交換法等分(fēn)離(l¶©←í)銥溶液中的(de)貴賤金(jīn)屬雜(♠≤zá)質，獲得(de)銥絡合物(wù)溶液（(☆π ₹NH4)3IrCl6）。接著(zhe)将分(fēn)離‍ ≥(lí)出的(de)銥溶液進行(xíng)進一(yī)步的(de)化(huà)學處理(lǐ)↔‌ε，将其放(fàng)在強酸介質中加熱(rè)氧化(huà)為(wèi)(NH4)2φ‌∑♦IrCl6，(NH4)3IrCl6和(hé)(NH4±♣)2IrCl6在氯化(huà)铵溶液中溶解度差異較大(dà)±←★Ω，(NH4)2IrCl6溶解度較小(xiǎo)形成黑(hēi)色結晶。最後将純(NH4)2Ir€&‍Cl6煅燒制(zhì)得(de)金(jīn)屬銥粉。銥金(jīn)屬可(kě)以進一(yī)步精≈× 煉和(hé)加工(gōng)，制(zhì)備成銥制(zhì)品，如(rú)銥合金(jīn)、±™©銥催化(huà)劑等。

圖1-3 鉑族礦石開(kāi)采及鉑族金(jīn)屬提煉過程

資料來(lái)源：英美(měi)資源集團(Anglo A¶£↑♣merican)2023年(nián)綜合報(α₹​<bào)告

2.銥的(de)二次回收

銥的(de)儲量稀少(shǎo)、價格昂貴。銥在加工(gōng)或者使用(yòn↕♣g)過程中會(huì)産生(shēng)含銥廢料‍≈ε，從(cóng)二次資源中回收銥可(kě)以實現(xiàn)資源循環φ€®利用(yòng)，緩解供需矛盾。

含銥廢料來(lái)源：1）銥金(jīn)屬和(hé)銥合金(jīn)廢料。包括廢銥坩✔∞埚、耐高(gāo)溫塗層材料、汽車(chē)αδ發動機(jī)火(huǒ)花(huā)塞點火(huǒ)電(diàn)≥ 極等，多(duō)為(wèi)被其他(tā)元素污染的(∑ ÷de)合金(jīn)，或者斷裂、報(bào)廢的 <(de)元器(qì)件(jiàn)等。

2）含銥催化(huà)劑。近(jìn)些(xiē÷∏σ®)年(nián)來(lái)，Ir-Pt、Ir-Rh、Pt-S-nIr、Ir-Sλ→n等複合納米催化(huà)劑被逐漸開(k☆'₹≠āi)發，并用(yòng)于催化(huà)甲酸、乙♥∑醇、氨的(de)氧化(huà)。催化(huà)劑與←™&♠氣流中的(de)雜(zá)質發生(shēng)反應，✔↕或者表面積炭遮蓋了(le)活性中心使其不(bù)能(nénΩ<§☆g)發揮作(zuò)用(yòng)，導緻催化‌←'(huà)劑失活，在使用(yòng)過程和(hé)生(shēng)産★ ₽過程中産生(shēng)大(dà)量的(de)含銥廢料。

3）含銥有(yǒu)機(jī)廢液。銥有(yǒu)機(jī)化(hu♦♣☆ à)合物(wù)應用(yòng)廣泛，甲醇羰基化(huà)制(zh≠¥€ì)醋酸的(de)催化(huà)劑醋酸銥、化(huà)學氣相(xiàng)★₩¶®沉積法制(zhì)作(zuò)鍍層保護材料的(de)乙酰丙&★酮銥、有(yǒu)機(jī)發光(guāng)二極管(OLED)領域的(de)磷光(guāng₹↕π)銥配合物(wù)等。銥的(de)有(yǒu)機(jī)配合物β ↕(wù)合成産率不(bù)高(gāo)，在生(shēng)産過程中會(huì)有(yǒu)大(‌α≠dà)量的(de)含銥有(yǒu)機(jī)廢料[2]。

銥和(hé)钌的(de)回收幾乎屬于閉環回收（即金(jīn)屬通(tōng)常在同↓₩×一(yī)應用(yòng)中被重複使用(yòng)，回收流程見(jiàn)圖1-ε★₩4），工(gōng)業(yè)消費(fèi)者在整個(gè)精煉和(hé)再制($₹∏©zhì)造過程中保留對(duì)金(jīn)屬的(de)所有(y∑€→​ǒu)權，因此在市(shì)場(chǎng)中♥Ω‍↓幾乎看(kàn)不(bù)到(dào)銥的(de)回收。莊信萬豐← （Johnson Matthey）是(shì)世界上(shàng)最大(dà)的(de)次級鉑₹♠族金(jīn)屬回收商，擅長(cháng)高(gāo)效回收和(hé×​✘)提煉包括銥在內(nèi)的(de)鉑族金(jīn)屬，使其達到(dào)高₩↕π₩(gāo)純度，從(cóng)而可(kě)以實現(xiàn)重複使用(yòng)。

圖1-4 鉑族金(jīn)屬閉環回收流程

圖片來(lái)源：2023年(nián)莊信萬豐鉑族金(jīn)屬市(shì)場(chǎ∞§ng)報(bào)告

關于銥資源回收的(de)技(jì)術(shù)，大(d​ε₽à)型回收商未對(duì)此公開(kāi)，根據現(xiàn)有(yǒu)☆£★研究文(wén)獻整理(lǐ)，主要(yào)回收方法有(yǒu)經典沉澱法、溶劑萃取法δ>&、離(lí)子(zǐ)交換法等，實驗總回收率達到(dào)70%-99%（回收λ‌$技(jì)術(shù)相(xiàng)關信息如(rú)表1-2所示≠β）。但(dàn)是(shì)，考慮到(dào)銥廢÷÷料來(lái)源廣泛、回收成本較高(gāo)、回收精煉技(jì)術(shφ>"ù)要(yào)求高(gāo)等現(xiàn)實因素，實際回收率并不(bù)會(huì★↕)很(hěn)高(gāo)，未來(lái)銥需求的(de)提高(gāo)将會(huφ✔ì)加強人(rén)們對(duì)銥廢料回收技(jì)術(shù)的(de)重視(shì)。

表1-2 銥二次資源回收技(jì)術(shù)分(fē← >£n)析表

資料來(lái)源：《銥的(de)資源、應用(yòng)及回收利用₹ (yòng)研究進展》，李紅(hóng)梅等

（三）下(xià)遊——銥的(de)應用(yòng)

銥的(de)應用(yòng)領域主要(yào)有(yǒ≥∏ §u)化(huà)工(gōng)、電(diàn)子(zǐ)和(hé)電(diàn)化(huà)學π'δ等。過去(qù)10年(nián)裡(lǐ)，全球銥工(gōng&©♠☆)業(yè)需求量呈現(xiàn)先上(shàng)升後下(xià)降的(×≠δde)趨勢（如(rú)圖1-5所示），2016年(nián)和(hé)201♥™7年(nián)達到(dào)最高(gāo)需'¥×求量8.5噸/年(nián)，其原因為(wèi)電(diàn)子(zǐ)行(xíng)業(yè)和(hε☆é)電(diàn)氣化(huà)學行(xíng)♠α業(yè)對(duì)銥的(de)需求量擴大(dà)。2020-2022年(nián)受新冠疫情的(de)影(yǐng)響，銥πφλ工(gōng)業(yè)需求量有(yǒu)所α≤‌下(xià)降；2023年(nián)全球銥工(gōng)業(yè)需求量有(yǒu)₹ ≈₹所回升，為(wèi)7.4噸/年(nián)。

數(shù)據來(lái)源：莊信萬豐(Johnson Matthey)

1.化(huà)工(gōng)領域

2014-2023年(nián)，銥在化(‌×huà)工(gōng)領域的(de)需求量維持在0.7-0.9噸，預計(jì•✘ •)近(jìn)10年(nián)基本保持穩定。

1）銥催化(huà)劑。銥催化(huà)劑是(shì)化(huà)工(gōng)領域的γ≈✘(de)重要(yào)催化(huà)劑，主要(yào)用(‍•>δyòng)于醋酸合成（甲醇羰基合成法Cativa工(gōng)藝），還(hái)有(yǒu)烯烴>↔&氫化(huà)、烷基化(huà)、烯烴環化(huà)、酰胺還(hái)原、芳香醛羰基還(h​∞γ≤ái)原等有(yǒu)機(jī)反應。其中，Cativa醋酸合成工(gōng)藝一(yī↕‌♦ )種通(tōng)過甲醇羰基化(huà)制(zhì)備乙酸的(de)方法，其以金(jīn)屬•®≥銥作(zuò)主要(yào)催化(huà)劑（一(yī)般是(shì)複合物(wù§>✘)[Ir(CO)2I2]﹣），并可(kě)加入一(yī)部分∑™(fēn)铼、钌和(hé)锇等作(zuò)助催化(huà)劑，在‍$180℃左右、3MPa(G)下(xià)發生(shēng)生(shēng)成醋酸。♣♠$該方法具有(yǒu)反應溫和(hé)，産↑"‌σ品選擇性高(gāo)，體(tǐ)系中含水(s←‌→₽huǐ)量低(dī)，催化(huà)劑穩定性好(hǎo)、壽命長(chán↑₽Ω≥g)、用(yòng)量少(shǎo)，副産物(wù)丙酸少(shǎo)♥≥"♥，綜合能(néng)耗低(dī)，精餾區(qū)設備少(shǎo)等優點，成γ₹為(wèi)醋酸制(zhì)備主流方法。工(gōng)廠(ch∏ ♠ǎng)一(yī)旦選定工(gōng)藝進入建設階段，幾乎§★不(bù)可(kě)能(néng)再切換工(gōng)藝路(lù)線，因此醋酸$♥行(xíng)業(yè)的(de)穩定使得(★♣βΩde)其在很(hěn)長(cháng)的(de)一(✘✔✔yī)段時(shí)期對(duì)銥的(de)需求影(yǐng)響€≈★↓有(yǒu)限，銥需求基本保持穩定。

表1-3 2010—2020年(nián)全球醋酸生↕₽(shēng)産情況

數(shù)據來(lái)源：《2020年(nián)國(guó)內(nèi)外(÷​αwài)醋酸供需現(xiàn)狀及發展前景分(fēn)析》，賈亮(li € àng)

2）銥納米催化(huà)劑/銥納米酶。近(jìn)年(nián)來(lái)，開(kāi)發¶&✔ 的(de)銥納米催化(huà)劑可(kě)用(yòng)于制(zhì)≈↕βλ備生(shēng)物(wù)活性分(fēn)子(zǐ)，如(rú)抗癌藥物(wù)、抗病毒藥物(↔   wù)等。相(xiàng)比于其它金(j‍↔īn)屬納米材料，銥納米材料在相(xiàng)同的(de)制(zhì)備條件(ji∏ àn)下(xià)更容易得(de)到(dào)尺寸相(xiàng)對(du§£↕ì)較小(xiǎo)且穩定性好(hǎo)的(de)納米顆粒和(hé)團簇♦±，使其有(yǒu)更高(gāo)的(de)催化(huà)活性。銥納米材料還(hái↑∏♥∏)表現(xiàn)出優異的(de)類酶催化(huà)性質，目前人(rén)們對(duì)于銥納米¥&∏≤酶的(de)應用(yòng)和(hé)催化(huà)機(‍‍jī)理(lǐ)研究還(hái)處于初期階段，對(duì)金(jīn)屬銥的(de)需求量并不(b♥αù)大(dà)，随著(zhe)人(rén)們對(du♥±ì)銥納米酶認識的(de)不(bù)斷深化(huà)，未來(lái)銥納米酶♦∏§将在傳感、癌症治療、污染控制(zhì)、∞♥抗氧化(huà)作(zuò)用(yòng)等多(duō)個(gè)領域發÷←→<揮作(zuò)用(yòng)[5]。

2.電(diàn)子(zǐ)領域

在電(diàn)子(zǐ)領域，銥主要(yào)用(yòng)于制(zhì)備銥坩埚•♦γ、合成有(yǒu)機(jī)發光(guāng)二極管(OL✔©↕ED)顯示器(qì)所用(yòng)的(de)銥配合‍ 物(wù)。除此之外(wài)，銥合金(jīn)還(hái)用(yòng)于 ♣¥∏心髒起搏器(qì)、熱(rè)電(diàn)偶、電(diàn€σ<∞)阻器(qì)、飛(fēi)機(jī)引擎、指南(nán)針軸承和(hé)多(duōπ↔)孔噴絲闆中。近(jìn)10年(nián)間(jiān)，銥$£在電(diàn)子(zǐ)領域的(de)需求量呈現(xiàn)先升π±✘$後降的(de)趨勢，2015-2017年(nián)對(duì)銥的(>$♥‍de)需求量較大(dà)，系OLED商業(yè)化(huà)成熟（例如(rú)2€α₩017年(nián)iPhoneX采用(yòng)OLED屏幕）對(duì)銥"♥♦<的(de)需求量擴大(dà)，2018年(nián)後銥需求 ∏₩"量穩定于1.1-1.5噸/年(nián)，随著(zhe)銥坩埚和★♣(hé)有(yǒu)機(jī)發光(guāng)半導體(tǐ)(OLED)的(de)需求發展，★♥δ"預計(jì)未來(lái)10年(niá↑βn)對(duì)金(jīn)屬銥的(deδ✔₩δ)需求會(huì)有(yǒu)所增長(chánβ→g)，但(dàn)考慮到(dào)銥坩埚回收技(jì)÷α×術(shù)的(de)提升，金(jīn)屬銥的(de)未來(lái)γ®↓→需求增長(cháng)幅度不(bù)會($δhuì)很(hěn)大(dà)。

1）銥坩埚。銥具有(yǒu)非常高(gāo)的(de)熔點，是(↑←↓♦shì)所有(yǒu)元素中熔點第二高(gāo)的(de)，&≈僅次于鎢，因此被作(zuò)為(wèi)坩埚的(de•↓)原材料。銥坩埚具有(yǒu)出色的(de)耐高(gāo)溫性能(néng)，可(kě)以在高(←‌gāo)達2000攝氏度以上(shàng)的(de)環境中穩定工(gōng)作(z‍ ≤uò)，在冶金(jīn)、陶瓷、玻璃等行(xíng)業(‍♣♥yè)，銥坩埚被用(yòng)于熔煉、燒結等各π±種高(gāo)溫處理(lǐ)工(gōng)藝，€£→®除此之外(wài)銥坩埚還(hái)可(kě)以用(yòng)來(lái)加工(gōng)很(h> ěn)多(duō)晶體(tǐ)産品，包括應用(yòng)于5G技(jì)術(sh​£∞÷ù)和(hé)醫(yī)美(měi)行(xíng)業(yè)等領域。雖然銥坩埚的₽δ→(de)原材料稀有(yǒu)、制(zhì)造加工(g  ōng)難度高(gāo)，但(dàn)是(shì)銥坩埚耐用£>(yòng)性高(gāo)、能(néng)夠回收再利用(yò♦αng)，且目前已經開(kāi)始逐步使用(yòng)其他(tā)金(jīn)屬材料替代₹€部分(fēn)銥，因此預計(jì)未來(lái)10年(nián)對(du≠¥×ì)金(jīn)屬銥的(de)需求不(bù)會(huì)大(dà)幅≈∏增長(cháng)，甚至有(yǒu)望降γ≠‍↓低(dī)。

2）有(yǒu)機(jī)發光(guāng✘≈©¶)半導體(tǐ)(OLED)。銥在電(diàn)子(z∏ ↔>ǐ)領域另一(yī)個(gè)潛在的(de)市(shì)場(chǎng)需求增長÷¶(cháng)點來(lái)自(zì)有(yǒu)®★機(jī)發光(guāng)半導體(tǐ)(OLED)技(jì)術(shù)。發光(guāng¶β )材料是(shì)OLED的(de)關鍵，其中磷光(guāng)銥(III)配合物€ ↑(wù)憑借效率高(gāo)、結構易修飾、顔色可(kě)調節等優勢，在衆≈₩多(duō)發光(guāng)材料中脫穎而出，該配合物(wù)以金(jīn)屬€✘ ±銥為(wèi)發光(guāng)核，通(tōng)過改變δ σ配體(tǐ)的(de)種類和(hé)結構即€∞φ∑對(duì)配體(tǐ)進行(xíng)修飾以調節發光(guδ↔āng)波長(cháng)，進而實現(xiàn)調整材料的(de)發光(gu•‍₹āng)顔色，實現(xiàn)器(qì)件(jiàn)的(de)全彩色→♣↓∏顯示。OLED廣泛應用(yòng)于各種電(diàn)子(zǐ)産品，∏≈如(rú)：電(diàn)視(shì)和(hé)移動電(diàn)話(huà)顯示屏；車★↕(chē)載顯示屏、儀表盤和(hé)車(chē)內(nèi)照(zhào)明↔★(míng)燈；數(shù)字廣告屏；飛(fēi)機(jī)座艙顯示、導航系統和(hé)頭盔★‌顯示器(qì)等等。預計(jì)用(yòng)于OLED的(de)銥基磷光(guāng' ☆)材料需求前景廣闊，銥需求增加。

3.電(diàn)化(huà)學領域

銥在電(diàn)化(huà)學領域的(¶→de)需求量較為(wèi)穩定，平均為(wèi)2.35噸/年(nián)，2020-20¥&π∏23年(nián)穩定維持在2噸/年(nián)。未來≤δ>(lái)10年(nián)，随著(zh±≠e)全球清潔能(néng)源的(de)需求規模♣γ‍擴大(dà)，PEM電(diàn)解水(shu ¶ ǐ)制(zhì)備綠(lǜ)氫産業(yè)發展勢頭強勁，對(duì)銥的(de)需求量會(h↔ε∞uì)激增，後續會(huì)随著(zhe)制(zhì)氫效率的(de)提↔↔高(gāo)、其他(tā)金(jīn)屬替​‌✔€代等各種原因逐步降低(dī)對(duì)銥的(de)需求量，直至供需平衡。

1）電(diàn)極（氯堿電(diàn)極、水(shuǐ)處理(lǐ)電(di∞β₽àn)極、銅箔生(shēng)産中的(de)電(diàn)極等）。銥是(shì)一(y±↑₩"ī)種性能(néng)優異的(de)電(diàn)極塗層，在高(gāo)≤₹↕ 電(diàn)位下(xià)具有(yǒu)良好(hǎo)的(de)化(huà)學穩定性，§∑δ♥因此，銥塗層廣泛用(yòng)在氯堿工(gōng)€→£α業(yè)生(shēng)産氯和(hé)燒堿、船(chuán)舶壓載水(shuǐ)處理(l©₽ǐ)以及電(diàn)解銅箔等領域（其中銥做(zuò)陽極塗層）。在船(ch'↔±uán)舶制(zhì)造中，陽極闆電(diàn)銥能(néng)夠有(yǒu)效地(d↔ ì)保護船(chuán)體(tǐ)不(bù)被海≠↑(hǎi)水(shuǐ)侵蝕，延長(cháng)船(chuán)體(tǐ)的(de)使用↕©(yòng)壽命；銅箔的(de)傳統應用(y♣•'òng)是(shì)印刷電(diàn)路(lù)闆，锂電(diàn)池和(hé)純電(diàn£✔')車(chē)的(de)興起将推動行(xíng)業γδ¥(yè)對(duì)銅箔和(hé)銥的(de)需求。長(cháng)期來(lái)看(kàn)，該 "領域有(yǒu)較好(hǎo)的(de)前景，但(dàn)ε<是(shì)銥塗層使用(yòng)壽命較長(cháng)，且有(yǒu)部分(fēn)領¥←σ域可(kě)以采用(yòng)其他(tā)鉑系金(jīn)屬對(duì)銥進行(≥×xíng)替代，因此對(duì)銥的(de)需求量不(bù)會(huì)大(dàπ∑§)幅變化(huà)。

2）汽車(chē)發動機(jī)火(huǒ)花(huā)塞。火(huǒ)↓$∞花(huā)塞是(shì)一(yī)種引擎內(nèi)部的(de)部件(jiàn)​≠₹σ，其主要(yào)作(zuò)用(yòng)是(shì)在燃燒室內(n∑©₹èi)引起火(huǒ)花(huā)，使混合氣ק體(tǐ)點燃，從(cóng)而讓引擎運轉起來(lái)。近(jìn)年(nián‌←↔↓)來(lái)，随著(zhe)新發動機(jī)對(duì)火(huǒ)花β™♣ε(huā)塞的(de)壽命要(yào)求提高(gāo)，對(duì)火(huǒ)花(hu↕≈↑αā)塞側電(diàn)極材質提出了(le)要(yào✘ )求，誕生(shēng)了(le)雙鉑金(jīn)、銥鉑金(jīn)和(hé)雙銥金(jī♦•n)的(de)火(huǒ)花(huā)塞。銥因其具有(yǒu)高(gāo)硬度，可£$≤≈(kě)以使其在火(huǒ)花(huā)塞上(≥σshàng)做(zuò)的(de)更細，細的(de)電↑✘(diàn)極使點火(huǒ)更為(wèi)集中，∞£能(néng)量更強，火(huǒ)花(huā)塞路(lù)線更穩↕∏固，有(yǒu)效的(de)提升燃燒的(de)效力和(hé)效度。目前銥金(jīn)火(huγ₹©ǒ)花(huā)塞是(shì)所有(yǒu)火(≤✔huǒ)花(huā)塞中的(de)高(gāo≠☆∑)端産品，價格往往比鉑金(jīn)火(huǒ)花(huā)塞→÷↓高(gāo)，一(yī)般都(dōu)使用(yòng)在高(gāo)檔轎車(chē)上(Ω​∏shàng)，因此對(duì)銥金(jīn§α)的(de)需求量并不(bù)是(shì)很(hěn)大(dà)。

3）質子(zǐ)交換膜PEM電(diàn)解水(shuǐ)制(zhì♣≠§©)氫。質子(zǐ)交換膜電(diàn)解水(shuǐ)(PEMWE)制(zhì)氫因™₽♥其電(diàn)流密度高(gāo)、冷(lěng)啓動時(shí)間(jiān)短(♣•duǎn)，是(shì)面向可(kě)再生(shēng)能(nén♣→g)源生(shēng)産“綠(lǜ)氫”的(de)首選方法。PEMWE需要(yào)大(dγ♣à)量的(de)貴金(jīn)屬催化(huà)劑來(lái)加 <€§速陽極緩慢(màn)的(de)析氧反應(OER)，銥及其衍♦∞Ω£生(shēng)的(de)氧化(huà)物(wù)被認為&λ≠(wèi)是(shì)唯一(yī)可(kě)行(xíng)的(de)催化(≈>↔"huà)劑，可(kě)以同時(shí)滿足實際應用(yòng'§★£)的(de)活性和(hé)穩定性需求。目前，銥負載量是(shì)擴大(≈δφ∞dà)質子(zǐ)交換膜電(diàn)解槽的(de)潛在瓶頸，PEM電(di"±±πàn)解槽每兆瓦需要(yào)約700克（24.7盎司）的(de)銥，占PEM ¶←✘電(diàn)解槽成本的(de)8.1%。未來(lái)該領域對(duì)金(jīn)•™屬銥的(de)需求量主要(yào)取決于兩方面的(de ★)因素：質子(zǐ)交換膜電(diàn)解槽的(de)需求以及銥的(de)塗敷量。✔§ &

第一(yī)，質子(zǐ)交換膜電(diàn)解槽的(de)需求÷↕£。根據氫能(néng)委員(yuán)會(huì)的(de)數(shù)據，©₩Ω2022年(nián)電(diàn)解槽的(de)容量增長(ch₩↕áng)了(le)30%，達到(dào)了(le)0.170GWφ ‌ ，總容量達到(dào)了(le)0.7GW。氫能(néng)•₩→¶的(de)勢頭仍然強勁，國(guó)際能(néng)源署APS承諾基于φπ"☆所有(yǒu)宣布的(de)國(guó)家(jiā₹ ≈)減少(shǎo)排放(fàng)目标，預測PEMWE産能(néng)♦×↕δ将從(cóng)2022年(nián)的(de)0.30W'♠∞≤增加到(dào)2030年(nián)的↔φ"↔(de)80GW，到(dào)2050年(nián)為(wèi)580GW；國''(guó)際能(néng)源署的(de)2050年(≤​nián)零淨碳排放(fàng)量NZE預測，到(dào)2030年(ni≈♦♥$án)，PEMWE産能(néng)将增長(chá$₩ng)到(dào)220GW，到(dào)2050年(ni↓♦Ω↕án)将增長(cháng)到(dào)1130GW；氫氣委員(yuán)♣₽會(huì)則預測2050年(nián)PEMWE産能(néng)将增長(cháng)到₹©®δ(dào)1550GW。根據測量，2023年(nián)1GW的(de)質子(zǐ±×)交換膜PEM電(diàn)解槽産能(néng)需要(yào)大(dà)約☆±¶≥0.4噸的(de)銥，如(rú)果PEMWE産能(n♣ éng)增長(cháng)以預期的(de)速度持續，那(nà↔‍≤$)麽銥的(de)供應量将出現(xiàn)£₩∞嚴重短(duǎn)缺。

圖1-6 全球PEMWE産能(néng)預測

注：根據IEA APS(綠(lǜ)線)、IEε₽₽A NZE(紅(hóng)線)和(hé)氫氣委員(yuán)會(huì)(藍(lán)線)的∏™(de)數(shù)據，預測全球PEMWE能(néng)力。

圖片來(lái)源：《Perspectives on current and future±σ σ iridium demand and iridium o×‍αxide catalysts for PE¶®∑πM water electrolysis》,Mark Clapp等。

第二，質子(zǐ)交換膜電(diàn)解槽<★←中的(de)銥塗敷量。目前質子(zǐ)交換膜電(diàn)解槽中的(de)銥塗敷量為♦₩™π(wèi)400kg/GW，降低(dī)銥塗敷量需要↔ 'σ(yào)多(duō)方共同進步，包括使用(yòng)活性更高(g≠πāo)的(de)催化(huà)劑、更高(gāo)效的(de)質子(zǐ)膜，更有(yǒu)☆©效的(de)催化(huà)劑塗敷方式等，以最大(dà)限度地(dì)提高(gāo)>÷→銥的(de)使用(yòng)效率。減少(shǎo)PEM'≠≤≠電(diàn)解槽每吉瓦功率所需的(de)銥催化(huà)劑用(yòng)量已經開( ↕♦ kāi)始推廣，并且100kg/GW的(de)催化(huà)劑已↔ 接近(jìn)上(shàng)市(shì)，莊信萬豐公司預測到(dào)φ★2030年(nián)載銥量減少(shǎo)至80kg/GW÷$♠ 是(shì)可(kě)行(xíng)的(de)，研究機(jī)構E4techσ✘的(de)預測顯示，在較低(dī)需求情景假設中的(de)≤λσ♣銥塗敷量可(kě)能(néng)隻有(yǒu)5¶γ0kg/GW，賀利氏公司則表示下(xià)一(yī)代技(j ₩≈∑ì)術(shù)的(de)目标是(shì)将銥用(yòng)量進​Ω•₩一(yī)步降低(dī)到(dào)30kg/GW‍→₹，預計(jì)在2050年(nián)實現(xiàn)該目标。以氫燃料電(diàn)‍Ω↑池的(de)發展為(wèi)例，鉑族金(jīn₹ α)屬的(de)使用(yòng)量已從(cóng)1991年(nián)的(deβ®‍)約3g/kW減少(shǎo)到(dào)2005年(nián)的(de)1.1g/kW，乃∑÷至目前的(de)0.14-0.2g/kW，在30年(nián)間(σ£jiān)減少(shǎo)了(le)一(yī)個(gè)數(shù)量級，因此，基于鉑族φ♣β★金(jīn)屬塗敷量大(dà)幅降低(dī)的(de)曆史經驗，以及銥供給的≈ ∑£(de)稀缺性，将促使相(xiàng)關研究的(de)深入探索，銥塗敷量有(yǒu✘αδ✔)望在2030年(nián)至2050年✔ε(nián)逐步降低(dī)，從(cóng)而實現(xiàn)金(δ✘≥jīn)屬銥的(de)供需平衡。

二、銥的(de)價格及供需分(fēn)析¶$♠¶

（一(yī)）銥的(de)曆史價格

近(jìn)15年(nián)（2009年(¶→≠←nián)3月(yuè)-2024年(nián)3月(yuè)）銥的(de)國(gu•¶ó)際平均價格走勢如(rú)圖2-1所示。2010-2011年(nián)，發光(g♦ Ωuāng)二極管(LED)技(jì)術(shù)的(de)應用(yòng)爆發，銥>≤≈價格小(xiǎo)幅上(shàng)漲至1‌ σ000美(měi)元/盎司；2015-2016年(nián)，♠↕>4G移動技(jì)術(shù)的(de)推出引發了(l∞₽σe)對(duì)電(diàn)子(zǐ)行(xíng)業(yè)晶體(tǐ)材料的(de)需 ∞α求，從(cóng)而刺激了(le)用(yòng‍₹&)于晶體(tǐ)生(shēng)長(cháng)的(de)銥✔§®坩埚需求增長(cháng)，從(cóng)2017年(nián)起，銥價格±↓開(kāi)始緩慢(màn)上(shàng)升，2020年(ni≤♠π©án)末達到(dào)1973.84美(mě×™★$i)元/盎司；2020年(nián)後，一(yī)方面受疫情影(yǐng)響，導緻全球銥供應量下(₩♥®xià)降，另一(yī)方面，汽車(chē)電(diàn)動σ₩₽化(huà)快(kuài)速發展，锂離(l ≠φ↓í)子(zǐ)電(diàn)池需求大(dà)幅提高(gāo)，刺激電(diàn)解銅箔÷♥♦産能(néng)的(de)大(dà)幅擴張，推動對(duì)銥的(de)需求，銥價格在2021'₹年(nián)5月(yuè)達到(dào)6300美(měi)元/盎司的(de×→‍)最高(gāo)值；2022-2024年(nián≠α)，銥價格在4500美(měi)元/盎司上(shàng)下(÷•& xià)波動。

數(shù)據來(lái)源：莊信萬豐(Johnson Matthey)

（二）銥的(de)供給與需求預測

根據美(měi)國(guó)地(dì)質勘探局礦産年(nián)鑒，銥礦産量2014年(nián)←γ€​為(wèi)5.18噸，2015年(nián)-2022年(ni✔↔án)均産量為(wèi)7.5噸，與銥的(de)總需求量基本平衡（全球銥金(jīn)屬供需量如(©∞rú)圖2-2所示）。2016-2018年(nián)OL÷✘>ED和(hé)電(diàn)動汽車(chē)行(x ★íng)業(yè)的(de)快(kuài)速發展，導緻銥需求高(™✔•gāo)于銥供給，銥價格從(cóng)2017年(nián)起開(kāi)始 •₹逐步上(shàng)升。2020-2022年(nián)受新冠疫情的(de)影₩ε(yǐng)響，全球經濟發展緩慢(màn)，對(duì)銥的(de)需求量有(yǒu)所降低(  dī)，2022年(nián)，南(nán)非最大(≠∞dà)的(de)兩家(jiā)鉑族金(jīn)屬生(shēng₩§)産商Anglo American Platinum和(hé)Impala¥γ₽ Platinum都(dōu)進行(xíng)ε•  了(le)熔爐大(dà)修，限制(zhì)了(le)冶煉能(n±$éng)力，受暴雨(yǔ)、設備短(duǎn)缺和(hé)社區(q♠×≥★ū)抗議(yì)的(de)影(yǐng)響，南(nán)非鉑系金(jīn)屬采礦量都(dōλΩ♦u)有(yǒu)所下(xià)降。

需求端來(lái)看(kàn)，2023年(nián)各行(xíng)業(yè)從(cóng)疫✔™✔情疲軟狀态逐步恢複，預計(jì)未來(lái)10年(nián)電(>>diàn)動汽車(chē)行(xíng)業(yè)和(hé)PEMWE行(xíng)業(yè♣≤‍)對(duì)銥的(de)需求量較大(dà)，考慮到(dào)各國(guó)對↔☆π(duì)綠(lǜ)色清潔能(néng)源的(de)重視(shì)，PEMWE行(xíng)業(♦>λ×yè)中對(duì)銥的(de)需求量将會(huì)對(duì)銥價格産生(shēng) γ♣∞重大(dà)影(yǐng)響。因為(wèi)銥價格明(míng)顯高(gāo)于其他(tā) π¥鉑系金(jīn)屬，所以已經有(yǒu)行(xíng)業($★yè)開(kāi)始探索其他(tā)金(jīn)屬對‍∞$(duì)銥的(de)替代研究，據報(bào)道(dào)，汽車(chē)（例如(rú)火(huǒ ‍​★)花(huā)塞）和(hé)電(diàn)子(zǐ)（例如(rú)坩埚）行(xíng)業("©yè)已經開(kāi)始替代部分(fēn)銥，據世界鉑金(jīn)投資協會(huì)WPIC估計©↔'(jì)，到(dào)2030年(nián)，現(xiàn)有(yǒu)銥‌'€∞需求的(de)20%将被替代，到(dào)2040年(nián)将達到(÷‍dào)30%，在未來(lái)十年(nián)內(nè←★βi)，每年(nián)釋放(fàng)銥供應達4.5萬盎司至6.≠≠÷✔7萬盎司。因此，這(zhè)些(xiē)行(xíng)業(yè)被替代的(d≠"αΩe)銥需求将會(huì)在一(yī)定程度上(shàng)緩✔♥解PEMWE行(xíng)業(yè)的(de)銥需求 $±量。

供給端來(lái)看(kàn)，銥的(de)産量依ε±賴于鉑和(hé)钯的(de)産量，銥的(de)價格彈性較小(xiǎo)，因此鉑♦♥£ 和(hé)钯的(de)産量将會(huì)影(yǐ↕ ng)響到(dào)銥的(de)價格。2024年(nián)，南(nán)非鉑金(jīn)供  ♣應量預計(jì)将增長(cháng)5%，钯金(jīn)和(hé)铑金(jīn)的(de<↑↕•)供應量預計(jì)也(yě)将出現(xiàn)$"®小(xiǎo)幅增長(cháng)，此外(wài)，部分(fē‌$≤n)礦商擴建了(le)礦區(qū)，并優化(huà)了(> Ω♣le)工(gōng)廠(chǎng)，以去(qù)除生(shēng)×α>×産瓶頸，因此，預計(jì)未來(lái)10年(nián)鉑族金(jīn)屬産→ 量将會(huì)穩定增長(cháng)。∏​•此外(wài)，銥廢料的(de)閉環回收也(yě)獲得(de)日(rì)益​≈重視(shì)，盡可(kě)能(néng)地(d☆ ✔∞ì)确保銥材料的(de)再利用(yòngα→★)和(hé)回收來(lái)實現(xiàn)循環性®✔€€，例如(rú)，美(měi)國(guó)清潔氫能(§α♣ néng)路(lù)線圖計(jì)劃在2030年(nián)代實現¥ α>(xiàn)電(diàn)解槽裝置中鉑族金(jīn)屬99%→εγ↕回收率的(de)目标。因此，銥廢料的(de)閉環回收将成×∏¶為(wèi)銥供應的(de)重要(yào♠÷)來(lái)源。

圖2-3 銥的(de)供應量及PEMWE的 β(de)銥需求量預測

資料來(lái)源：世界鉑金(jīn)投資協會(huì)(WPIC)

（三）銥的(de)價格走勢預測

根據前文(wén)對(duì)銥的(de)供給λ 預測和(hé)各領域對(duì)銥的(de)需求預測，本研究預測近£≥€(jìn)10年(nián)時(shí)間(jiān)裡(¥♠lǐ)銥的(de)價格将會(huì)快(kuài)速上( ₽∏shàng)升，長(cháng)期來(lái)看(kàn)，随著(zhe)銥回收技(←σ™→jì)術(shù)的(de)成熟、PEMγσ‌♦WE銥塗敷量的(de)降低(dī)、其他(tā)行(xíng)業(yè)銥金(jīn)屬替代量的(≈ de)提高(gāo)以及銥礦采集和(hé)提煉技(jì)術(shù)的♠≠σ(de)成熟，銥的(de)價格将逐步下(xi"φà)降，并趨于平穩。圖2-4是(shì)對(duì)銥未來(lái)價格的(de∏≤₽↓)預測區(qū)間(jiān)。

圖2-4 銥價格走勢預測圖