KATALYSATOREN – WAS BRINGT DIE ZUKUNFT?
POSTED BY SUPSUTA S.
Die Regierungen und Autohersteller der Welt haben sich verpflichtet, bus 2030 den Verkauf von Diesel- und Benzinfahrzeugen zugunsten von emissionsfreien Fahrzeugen einzustellen. In diesem Artikel fragen wir, ob dies das Ende des Katalysators bedeuten und das Ende der Katalysator-Recycling-Industrie signalisieren wird. Wie zu erwarten ist, gibt es sowohl für als auch gegen die langfristige Nachfrage nach Katalysatoren und damit auch für die Edelmetalle, die in Katalysatoren verwendet werden.
Zeitskala der Katalysatorindustrie
Erstens haben sich die Regierung der Welt in der letzten Zeit geändert: Laut einem aktuellen Bericht von Automotive News mit der „Gruppe der Sieben“ (G7) haben sich die Länder von Plänen zur Festlegung eines Zieldatums zurückgezogen, um sicherzustellen, dass die meisten verkauften Neuwagen umweltfreundlicher sind, und stattdessen „sich nur dazu verpflichtet, die Bemühungen zur Abkehr von Verbrennungsmotoren zu beschleunigen“. Das deutet zumindest auf einen Aufschub der Ausführung für den Verbrennungsmotor hin.
Zweitens scheint die kurz- und mittelfristige Zukunft der Recyclingunternehmen gesichert zu sein, da Katalysatoren eine Lebensdauer von mindestens 10 Jahren haben und die Fahrzeuge zum Zeitpunkt der Verschrottung durchschnittlich 20 Jahre alt sind. Angesichts der steigenden Pkw-Nachfrage und strengeren Emissionsnormen wird der Markt für neue Katalysatoren bis 2025 schätzungsweise 73,1 Mrd. US-Dollar erreichen, gegenüber 42,4 Mrd. US-Dollar im Jahr 2018.
Praktische Aspekte
Derzeit gibt es Millionen von Benzin- und Nutzfahrzeugen, die alle eine lange Lebensdauer vor sich haben. Unternehmen werden sehr zurückhaltend sein, diese durch Elektrofahrzeuge zu ersetzen, bevor die natürliche Obsoleszenz eintritt.
Derzeit ist die Reichweite von Elektrofahrzeugen begrenzt und es gibt nur wenige Ladestationen, was sie trotz finanzieller Anreize seitens der Regierungen unattraktiv macht. Dies wird sich im Laufe der Zeit ändern, mit Verbesserungen der Batterielebensdauertechnologie und steigender Nachfrage, aber es wird Zeit brauchen.
Edelmetall-Mix
Kurzfristig und sicher für die nächsten 10 Jahre wird die steigende Pkw-Nachfrage die Nachfrage nach Platingruppenmetallen (PGM) erhöhen. Allerdings dürften die drei Metalle unterschiedliche Nachfragemuster erfahren…
Steigende Emissionsnormen führen zu höheren PGM-Belastungen in Konvertern, vor allem aber von Rhodium. Diese höheren Standards, die als das seltenste Element der Welt gelten und wertvoller sind als Platin und Gold, werden großen Druck auf das Metall und seinen Wert ausüben, was zu einem deutlichen Preisanstieg führen wird.
Hybrid- und Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeuge benötigen aufgrund der Notwendigkeit häufigerer Motor-Kaltstarts eine um 5–10 % höhere PGM-Beladung. Bei der derzeitigen Marktpreislage ist damit zu rechnen, dass die Hersteller bei diesen neuen Motortypen Palladium durch Platin ersetzen und damit den Anfang des Jahrhunderts einsetzenden Trend umkehren werden, allerdings aus genau dem gleichen Grund, nämlich den relativen Preisen.
Neue Entwicklungen
Eine aktuelle Studie, die nicht unbedingt mit der Debatte über Verbrennung und Elektrizität zu tun hat, aber möglicherweise Auswirkungen auf die Nachfrage nach PGM hat, schlägt vor, dass künftige Katalysatoren eine längere Lebensdauer haben und geringere PGM-Belastung benötigen könnten.
Diese Arbeit bezieht sich insbesondere auf Rhodium. Die Ergebnisse der Studie zeigen den Automobilherstellern eine spezifische Richtung auf, um den Einsatz von Katalysatoren auf Rhodiumbasis zu optimieren.
Schlussfolgerungen
Es besteht kaum Zweifel daran, dass der Übergang zu emissionsfreien Elektrofahrzeugen erfolgen wird, aber die Wahrscheinlichkeit, dass dies innerhalb der von einigen Optimisten prognostizierten Zeitskalen geschehen kann oder wird, ist sehr gering. Jüngsten Schätzungen zufolge wird die Nachfrage nach PGM frühestens 2032 ihren Höhepunkt erreichen. Danach ist mit sinkenden Preisen gerechnet, aber ob und wann das Recycling des Katalysators unwirtschaftlich wird, wird die Zeit zeigen!
Da mehr Edelmetalle in Konvertern verwendet werden und das Durchschnittsalter der Fahrzeuge zum Zeitpunkt der Verschrottung 20 beträgt, wird das Angebot an recycelten PGMs, insbesondere Pd, voraussichtlich von 5 Millionen Unzen (MOZ) auf 7 MOZ steigen, bis zu seinem Höchststand in den Jahren 2031-2032.
Wenn Null-Emissions-Mandate angenommen werden, die ausschließlich Elektrofahrzeuge zulassen, werden Plug-in-Hybridfahrzeuge (PHEV) und Hybrid-Elektrofahrzeuge (HEV) ebenso wie ICE-Fahrzeuge abgeschafft. Die Nachfrage nach Palladium wird stark behindert.
Ein neues Design, das die Bildung von Rhodiumaluminat verhindert, könnte helfen, das Beste aus diesen Geräten herauszuholen. Dieses gründliche Verständnis der Gerätestruktur könnte auch dazu beitragen, bessere Konstruktionen für künftige Katalysatoren zu ermöglichen. „Unsere Ergebnisse geben den Automobilherstellern eine konkrete Richtung, um den Einsatz von Katalysatoren auf Rhodiumbasis zu optimieren.“
Eine neue Studie legt nahe, dass fortschrittliche Katalysatoren eine längere Lebensdauer haben und weniger seltene Materialien benötigen, um zu funktionieren.
