المحولات الحفازة – ما الذي يحمله المستقبل؟
POSTED BY SUPSUTA S.
مع إعلان حكومات العالم وشركات صناعة السيارات عن التزامها بوقف مبيعات سيارات الديزل والبنزين لصالح المركبات الخالية من الانبعاثات بحلول عام 2030، نتساءل في هذه المقالة عما إذا كان هذا سيشهد زوال المحول الحفاز والإشارة إلى وفاة صناعة إعادة تدوير المحفزات. هناك، كما قد نتوقع، قضايا مؤيدة وضد الطلب على المدى الطويل على المحفزات، وبالتالي، على المعادن الثمينة المستخدمة في المحولات الحفازة.
الجدول الزمني لصناعة المحفز
أولاً ، حدث تغير جديد في لهجة حكومات العالم، حيث تراجعت دول "مجموعة السبع" (G7)، وفقاً لتقرير حديث صادر عن "أوتوموتيف نيوز"، عن خططها الرامية إلى تحديد موعد مستهدف لضمان ان معظم السيارات الجديدة المباعة هي مركبات صديقة للبيئة، و بدلا من ذلك "تتعهد فقط بتسريع الجهود للابتعاد عن محركات الاحتراق". وهذا يشير، على الأقل، إلى توقف إعدام محرك الاحتراق.
ثانيًا ، مع عمر المحولات الحفازة الذي لا يقل عن 10 سنوات، ومع متوسط عمر السيارة 20 عامًا لوقت التخريد، يبدو المستقبل القصير والمتوسط الأجل لشركات إعادة التدوير مضمونًا. وفي الواقع، مع ارتفاع الطلب على سيارات الركاب وتشديد معايير الانبعاثات، من المتوقع أن يصل سوق المحولات الحفازة الجديدة إلى 73.1 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2025، من 42.4 مليار دولار أمريكي في عام 2018.
الجوانب العملية
يوجد حاليًا الملايين من المركبات التي تعمل بالبنزين والمركبات الصناعية، ولكل منها عمر طويل أمامها. ستكون الشركات مترددة جدًا في استبدالها بالسيارات الكهربائية قبل حدوث التقادم الطبيعي.
في الوقت الحالي، يعد نطاق السيارات الكهربائية محدودًا ومحطات الشحن الضرورية قليلة ومتباعدة، مما يجعلها أقل جاذبية، حتى مع الحوافز المالية من الحكومات. ومن المتوقع أن يتغير هذا مع مرور الوقت، مع التحسينات في تكنولوجيا عمر البطارية وارتفاع الطلب، لكنه سيستغرق بعض الوقت.
مزيج من المعادن الثمينة
على المدى القصير، وبالتأكيد على مدى السنوات العشر القادمة أو نحو ذلك، فإن الطلب المتزايد على سيارات الركاب سيزيد من الطلب على معادن مجموعة البلاتين (PGMs). ومع ذلك، من المرجح أن تشهد المعادن الثلاثة أنماط طلب متباينة…
ستؤدي زيادة معايير الانبعاثات إلى زيادة تحميلات PGM في المحولات، وخاصة الروديوم. يقال إنه أندر عنصر في العالم ، وأكثر قيمة من البلاتين والذهب، فإن هذه المعايير الأعلى ستضع ضغطًا كبيرًا على المعدن وقيمته، ونتيجة لذلك، من المتوقع أن يرتفع سعره بشكل كبير.
نظرًا للحاجة إلى تشغيل المحرك على البارد بشكل متكرر، تتطلب السيارات الهجينة والمركبات الكهربائية الهجينة الموصولة بالكهرباء تحميل PGM أعلى بنسبة 5-10%. ومع الوضع الحالي لأسعار السوق، من المتوقع أن يستبدل المصنعون البلاديوم بالبلاتين في هذه الأنواع الجديدة من المحركات، مما يعكس الاتجاه الذي بدأ في بداية القرن، ولكن لنفس السبب تمامًا - أي الأسعار النسبية.
التطورات الجديدة
لا يرتبط ذلك بالضرورة بالنقاش بين الاحتراق والكهرباء، ولكن ربما يؤثر على الطلب على PGMs، تقترح دراسة حديثة أن المحولات الحفازة المستقبلية يمكن أن يكون لها عمر أطول وتحتاج إلى تحميلات أقل لـ PGM.
على وجه الخصوص، يتعلق هذا العمل بالروديوم حيث تشير الدراسة إلى أن نتائجها "تمنح مصنعي السيارات اتجاهًا محددًا يجب اتباعه لتحسين استخدام المحفزات المعتمدة على الروديوم".
الاستنتاجات
ليس هناك شك في أن الانتقال إلى السيارات الكهربائية الخالية من الانبعاثات سوف يحدث، ولكن هناك فرصة ضئيلة للغاية لإمكانية حدوث ذلك أو حدوثه في الفترات الزمنية التي يتوقعها بعض المتفائلين. في الواقع، تشير أحدث التقديرات إلى أن الطلب على الأسلحة الدقيقة التوجيه لن يبلغ ذروته قبل عام 2032 على أقرب تقدير. بعد ذلك، من المتوقع أن تنخفض الأسعار، ولكن ما إذا كان هذا يعني أن إعادة تدوير المحول الحفاز ستصبح غير اقتصادية - ومتى - سيخبرنا الوقت فقط!
مع استخدام المزيد من المعادن الثمينة في المحولات ومتوسط عمر السيارة 20 في وقت الخردة، من المتوقع أن يزداد المعروض من PGMs المعاد تدويرها وخاصة Pd من 5 ملايين أونصة (MOZ) إلى 7 MOZ. عند ذروتها في 2031-2032.
إذا تم اعتماد تفويضات الانبعاثات الصفرية للسماح فقط بالمركبات الكهربائية بالكامل، فسيتم التخلص من السيارات الهجينة (PHEV) والمركبات الكهربائية الهجينة (HEVs) جنبًا إلى جنب مع مركبات ICE. سيتم إعاقة الطلب على البلاديوم بشكل خطير.
إن إنشاء تصميم جديد يمنع تكوين ألومينات الروديوم يمكنه أن يساعد في تحقيق أقصى استفادة من هذه الأجهزة. يمكن أن يساعد هذا الفهم المتعمق لبنية الجهاز أيضًا في تقديم تصميمات أفضل للمحولات الحفازة المستقبلية. "تمنح نتائجنا شركات تصنيع السيارات اتجاهًا محددًا يجب اتباعه لتحسين استخدام المحفزات المعتمدة على الروديوم "
تقترح دراسة جديدة أن المحولات الحفازة المتقدمة يمكن أن يكون لها عمر أطول وتحتاج إلى كمية أقل من المواد النادرة للعمل.
