触媒コンバーター - 将来はどうなるのか?

POSTED BY SUPSUTA S.

世界各国政府と自動車メーカーが、2030年までにディーゼル車とガソリン車の販売を中止し、ゼロ・エミッション車を普及させることを表明する中、この記事では、触媒コンバーターの終焉と、触媒リサイクル産業の死を告げることになるのかどうかを問う。予想されるように、触媒の長期的需要、ひいては触媒コンバーターに使用される貴金属の長期的需要には、賛否両論がある。

触媒産業のタイムスケール

オートモーティブ・ニュース』誌が最近報じたところによると、「G7」諸国は、新車販売台数の大半を環境に優しい自動車にするという目標期日を設定する計画から手を引き、代わりに「内燃エンジンからの脱却に向けた取り組みを加速させることのみを約束」したという。これは、少なくとも内燃エンジンの執行停止を示唆している。

第二に、触媒コンバーターの寿命は少なくとも10年であり、廃車時の平均車齢は20歳であることから、リサイクル事業者の短期的・中期的な将来は確実と思われる。実際、乗用車需要の増加と排ガス規制の強化により、新型触媒コンバーター市場は2018年の424億米ドルから2025年には731億米ドルに達すると推定されている。

実践編

現在、何百万台ものガソリン車や産業用車両が存在し、その寿命はまだ長い。企業は、自然な陳腐化が起こる前に、これらを電気自動車に置き換えることに非常に消極的であろう。

現在、電気自動車の航続距離は限られており、必要な充電ステーションも数少ないため、政府から財政的な支援があったとしても、電気自動車の魅力は低い。バッテリーの寿命技術の向上と需要の増加により、時間の経過とともに変化することが期待されるが、それには時間がかかるだろう。

 

貴金属ミックス

I短期的には、そして確実に今後10年程度は、乗用車需要の増加が白金族金属(PGMs)の需要を増加させるだろう。しかし、3つの金属は対照的な需要パターンを経験する可能性が高い。

排ガス規制の強化は、コンバーターへのPGM装填量の増加につながるが、特にロジウムの装填量が増加する。世界で最も希少な元素であり、プラチナや金よりも価値が高いと言われるロジウムは、こうした規制の強化によって、その価値と金属に大きな圧力がかかり、その結果、価格が大幅に上昇すると予想される。

エンジンのコールドスタートをより頻繁に行う必要があるため、ハイブリッド車とプラグインハイブリッド電気自動車は、5~10%高いPGM装填量を必要とする。現在の市場価格の状況では、メーカーはこれらの新しいタイプのエンジンではパラジウムをプラチナに置き換えることが予想される。

新展開

燃焼か電気かの議論とは必ずしも関係ないが、PGMの需要に影響を与える可能性がある最近の研究では、将来の触媒コンバーターの寿命が延び、PGMの装填量が少なくなる可能性が提案されている。

特にこの研究はロジウムに関するもので、その結果は「自動車メーカーがロジウム系触媒の使用を最適化するための具体的な方向性を示すものである」と述べている。

結論

ゼロ・エミッションの電気自動車への移行は間違いなく起こるだろうが、一部の楽観主義者が予測するようなタイムスケールでそれが起こる可能性はほとんどない。実際、最新の予測では、PGMの需要がピークに達するのは早くても2032年である。その後、価
格は下落すると予想されているが、これが触媒コンバーターのリサイクルが経済的でなくなることを意味するのかどうか、そしてそれはいつなのかは、時間が経ってみなければわからない!

コンバーターで使用される貴金属が増加し、廃車時の平均車齢が20歳になることから、リサイクルPGM、特にPdの供給量は、2031-2032年のピーク時には500万オンス(MOZ)から7MOZに増加すると予想される。

ゼロエミッションが義務化され、完全な電気自動車しか認められなくなれば、ICE車とともにプラグインハイブリッド車(PHEV)やハイブリッド車(HEV)も淘汰される。パラジウム需要は深刻な打撃を受けるだろう。

アルミン酸ロジウムの生成を防ぐ新しい設計を確立することで、これらのデバイスを最大限に活用できる可能性がある。デバイスの構造を深く理解することは、将来の触媒コンバーターの設計をより良いものにすることにもつながる。"我々の結果は、自動車メーカーがロジウム系触媒の使用を最適化するための具体的な方向性を示すものです"

新しい研究は、先進的な触媒コンバーターがより長寿命で、より少ない量の希少材料で作動することを提案している。